Tarihi ve kültürel mimari yapıların restorasyonunda ahşap malzemenin nano verniklerle konservasyonu

Abstract

Bu çalışmanın amaç, tarihi ve kültürel ahşap yapılarda eskimiş ve yıpranmış yüzeylerin restorasyon ve konservasyon işleminde kullanılabilecek özelliklerde nano verniği üretmek ve koruma etkilerini belirlemektir. Çalışmada TiO2 ve Al2O3 nano partiküllerle takviyeli su bazlı akrilik nano vernikler kullanılmıştır. Bu verniklerle yapılacak konservasyon işlemi ile tarihi ve kültürel değere sahip ahşap yapıların kirlenme, kir tutma, rüzgar, yağmur, don,..vb. iklim koşulları yanında bakteri, mantar ve UV gibi iç ve dış faktörlere karşı direncinin artırılması planlanmıştır. Renksiz ve saydam nano TiO2 ve Al2O3 partiküllerinin sulu çözeltileri değişik oranlarda su bazlı akrilik vernik ile ağırlığına oranla %1-2-4 oranlarında mekanik ve ultrasonik olarak karıştırıldı ve nano vernikler hazırlanmış ve gruplandırılmıştır. Gruplar halinde hazırlanan bu vernikler yeni kesilen karaçam (Pinus nigra) odunlarına fırça ile sürme metoduyla uygulanmıştır. Farklı vernik solüsyonlarıyla kaplanan karaçam odunları yaşlandırma cihazında yerleştirilmiş ve yerleştirme öncesi ve sonrası renk değişimleri belirlenerek en düşük değişim gösteren vernikler seçilmiştir. Daha sonra tespit edilen bu nano vernikler Bolu-Mudurnu’da bulunan Armutçular Konağı’ndan alınan yüzeyleri eskimiş, dış cephe ahşap kaplama ağaç malzemelerine uygulanmıştır. Çalışmamızda kullanılan kontrol ve nano verniklerin özellikleri ve koruma etkileri belirlenmiştir. Hazırlanan örneklerin mikro sertlik, renk, parlaklık, çizilme, aşınma, yaşlanma, su buharı direnci, UV analizi, TGA, SEM, FTIR, yüzey temas açısı, yüzey katman kalınlığı ve yüzey yapışma direnci testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmelerle gruplar içi ve gruplar arası farklılıklar belirlenmiştir.

The aim of this study is to produce nano varnish which can be used in the restoration and conservation process of old and worn surfaces in historical and cultural wooden buildings and to determine the protection effects. In this study, water based acrylic nano varnishes reinforced with TiO2 and Al2O3 nanoparticles are used. The conservation process with the varnishes was planned to improve resistance to outdoor and indoor effects such as pollution, dust retention, wind, rain, frost, climatic conditions, bacteria, fungus and UV of historical and cultural wooden buildings. Water born solutions and transparent nano TiO2 and Al2O3 particles were mixed mechanically and ultrasonically with water-based acrylic varnish in different ratios of 1, 2 and 4% and then nano varnishes were prepared and grouped. These varnishes prepared in groups, it was applied to the green black pine wood with brush application methods. Black pine wood coated with different varnish solutions were put to accelerated weathering cabinet (QUV) and the best varnishes were selected as the varnishes exhibited the lowest color changes by measuring color changes of the samples after and before QUV test and the varnishes were applied to the wood surfaces of the exterior wood veneer from the historical and cultural wooden structure of Armutçular Mansion in Bolu-Mudurnu. The properties of the control and nano varnishes to be used in our study and their protection effects were determined. Micro hardness, color, gloss, scratch, abrasion, aging, water vapor resistance, UV analysis, TGA, SEM, FTIR, surface contact angle, surface layer thickness and surface adhesion resistance tests of the samples prepared were performed. The results were statistically evaluated. Differences within and between groups were determined with the evaluations.