Ağaç malzemeye, kullanım yerine uygun olacak şekilde çeşitli faktörlere (çürüme, yanma, boyutsal çalışma vb.) karşı koruyucu özellikleri sahip kimyasal maddelerin nüfuz ettirilmesi işlemi emprenye olarak bilinmektedir. Emprenyede, işlemin başarısı, korumanın derecesi, emprenye maddesi ve oduna ait özelliklerin yanısıra oduna tutundurulan net kuru emprenye maddesi miktarı (retensiyon) ve emprenye maddesinin oduna nüfuz etme derinliği gibi özelliklere bağlıdır.
Emprenye işlemine tabi tutulmuş ağaç malzemenin ömrü 7-8 kat daha artmaktadır. Doğal hali ile bırakılan ağaç malzeme ise beş yıldan daha kısa bir zamanda tahrip olabilmektedir
Ağaç malzemenin korunması süreci içerisinde emprenye denilince, gerek yuvarlak gerekse işlenmiş haldeki ağaç malzemenin, bir kimyasal madde ve bir emprenye yöntemi kullanılmak suretiyle değişik kullanım yerlerindeki dayanma süresinin uzatılmasına yönelik tedbirler anlaşılmaktadır. (TS 344 1981)
1. Emprenye Maddeleri
Ağaç malzemenin kullanılacağı yerde karşılaşacağı etkenler göz önüne alınarak emprenye maddesi seçilmektedir. Emprenye yöntemleri kadar emprenye maddeleri de oldukça çeşitlilik gösterir. Bu maddeler genel olarak üç ana gurupta toplanabilir:
- a. Yağlı emprenye maddeleri
- b. Suda çözünen koruyucu emprenye maddeleri
- c. Organik çözeltiler içerisinde çözünen emprenye maddeleri
Odunun korunmasında çoğunlukla suda çözünen emprenye maddeleri tercih edilmektedir. Bunlar yaygın olarak piknik masası, otoyol korkulukları, çatı malzemeleri, ambalaj kapları, balkon ve teraslarda kullanılan ağaç malzemeler, park bahçe düzenlemeleri ve peyzaj kerestesi gibi alanlarda kullanılır.
Ağaç malzemenin, fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin yüksek, işlenmesinin kolay olması, maliyet bakımından ekonomik ve ısı iletkenliğinin düşük olması gibi kulanım koşullarından dolayı yapılarda tercih edilen bir elemanıdır. Ancak ağaç malzemenin biyotik ve abiyotik zararlara karşı korunması gerekmektedir. Yapıda kullanılan birçok ağaç malzeme için en uygun koruyucu kimyasal maddeler borlu bileşiklerdir. Bu kimyasallar, hem binalarda kullanılan kompozit malzemelerin emprenyesinde hem de ana taşıyıcı kolon ve dikmelerin korunmasında önemli olup, uzun yıllar koruma temin edebilmektedir. Bununla birlikte, özellikle termit tehlikesinin yüksek olduğu ülkelerde zemin malzemesinin emprenyeli olarak faal bir şekilde kullanılmaktadır.
2. Emprenye Yöntemleri
Ağaç malzemenin dayanımını arttırmak için birçok emprenye yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemler çeşitli araştırmalar ile halen geliştirilmeye devam etmektedir. Ağaç malzemeyi emprenye etme yöntemleri genel olarak üçe ayrılmaktadır :
- a. Ağaç malzeme yüzeyinde koruyucu katman oluşturan yöntemler
- 1. Yüzeyin kömürleştirilmesi
- 2. Yüzeyin mekanik tabakalarla örtülmesi
- b. Basınç uygulamayan metotlar
- 1. Emprenye maddesinin yüzeye sürülmesi veya püskürtülmesi
- 2. Daldırma (batırma)
- 3. Açık kazanlarda sıcak ve soğuk daldırma metodu
- 4. Difüzyon metodu
- 5. Osmoz metodu
- c. Basınç uygulayan metotlar
- 1. Dolu hücre metodu
- 2. Boş hücre metodu
3. Ağaç Malzeme Emprenye İlişkisi
Ağaç malzemenin yapısının bilinmesi onun koruyucu maddelerle emprenye edilmesi açısından önemli bir unsurdur. Ağaç malzeme normal koşullar altında oldukça farklı ve çok çeşitli yapısal özellikleri olan heterojen bir yapıya sahiptir. Hiçbir ağaç türünün özelliği diğerine benzemediği gibi aynı tür ağaçların özellikleri de farklılık gösterir. Hatta aynı tür ağacın değişik bölümlerinden alınan parçalarda bile farklı özellikler görülebilir. Bu farklılığın nedeni bulunduğu bölge, yetişme ortamı ve kalıtsal yapı gibi etkenlerden kaynaklanır. Bu nedenden dolayı ağaç malzemenin yapısını oluşturan çeşitli hücrelerin meydana getirdiği dokuların emprenye olma özellikleri de farklıdır. Genel olarak yapraklı ağaçlar iğne yapraklı ağaçlardan daha güç emprenye edilirler. Bunun temel nedeni iğne yapraklı ağaçların özgül ağırlığının daha az olmasıdır.
Ağacın diri odunu öz odundan yaklaşık bin kat daha geçirgen bir yapıya sahiptir. Ayrıca porozite ile özgül ağırlık arasında ters bir bağıntı vardır. Özgül ağırlık azaldıkça ağaç malzemenin bünyesinde bulunan boşluk oranı azalır. Bu da emprenye maddesinin ağaç malzemenin bünyesine alınmasını etkiler. Ağaçtaki boşluk oranı arttıkça ağaç malzeme bünyesine alınan emprenye maddesi oranı artar.
4. Yonga Levha Üretiminde Emprenye
Genellikle yonga levha üretiminde emprenye işlemi aşağıda belirtildiği şekilde uygulanır;
- Odunun emprenye edilip sonra yongalanması
- Yongalara emprenye çözeltisinin püskürtülmesi
- Yongaların emprenye çözeltisi içerisinde belli bir süre bekletilmesi
- Tutkallama aşamasında emprenye maddesinin tutkal çözeltisine karıştırılması
- Tutkallama makinesinde emprenye çözeltisinin yongalara püskürtülüp, sonra tutkallanması
- Tutkallama makinesinde yongaların tutkallanıp, sonra emprenye çözeltisinin püskürtülmesi
- Levhanın çeşitli emprenye yöntemleri ile emprenye edilmesidir.
5. Yanmaya Karşı Kullanılan Emprenye Maddeleri
Ahşap ve ahşap esaslı levha ürünleri, hem bina içi hem de bina dışı uygulamalarda önemli konstrüksiyon malzemeleridir. Ağaç malzemenin hem iç hem de dış mekanlarda yapı elemanı olarak kullanılmaya başlaması yanmaya karşı korunma ihtiyacını da gündeme getirmiştir. Bazı uygulamalarda malzemenin yanmayı geciktirici emprenye maddesi ile emprenye edilmesine ihtiyaç duyulmazken, yüksek seviyede yangın güvenliğinin istenildiği yerlerde, yanmayı geciktirici kimyasal maddelerle işlem görmüş ahşap ve ahşap esaslı levha malzemeler, bir alternatif malzeme olurlar.
Yanmayı geciktirici emprenye maddesi ile uygun bir etkin bir şekilde emprenye edilen ağaç malzemede yanmaya karşı yeterli bir süre koruma sağlanabilmektedir. Yanmayı geciktirici kimyasal maddeler ağaç malzemeye yanmazlık özelliği kazandırmazlar bununla birlikte tutuşmayı güçleştirip, yanma başladıktan sonra ateşin yayılmasını geciktirebilirler.
En yaygın bilinen emprenye maddeleri;
- Kreozot,
- CCA (bakır, krom, arsenik)
- PCP (Pentaklorfenol) dür.
Çevre koruma derneklerinin baskısıyla ve kreozotun kullanımı yakın bir geçmişte, PCP ise çok daha önceleri bir çok ülkede yasaklanmıştır. Son yıllarda ağaç malzemeyi korumak amacı ile kullanılan zehirli kimyasal maddelerin çevre üzerine etkisi hakkında yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu maddelerin ekolojik dengeyi bozdukları, insan ve diğer canlıların sağlıklarını tehdit ettiğine ilişkin çok ciddi araştırma sonuçları bulunmaktadır Buna çare olabilecek yeni emprenye maddeleri olan alkilamonyum bileşikleri ve geleneksel borlu bileşikler gittikçe daha fazla önem kazanmaktadır. Bu araştırmalar, memeliler için zehirli etkisi olmayan bor bileşiklerini ön plana çıkarmaktadır. Borlu bileşikler, biyolojik zararlılara karşı yüksek etkileri, suyla çözünerek kolayca uygulanabilmeleri, odunda difüzyon yeteneklerinin yüksek olması, ucuz ve temini kolay olması memelilere karşı ihmal edilebilecek derecede düşük zehirlilik etkileri ve yangına karşı ahşabın direncini önemli ölçüde artırmaları nedeniyle güncellik kazanmıştır. Bununla birlikte dış ortamda yağmur etkisiyle kolayca odundan yıkanmaları nedeniyle kullanımları yalnızca iç mekanlarda sınırlı kalmıştır. Borlu bileşiklerin yıkanmasını engellemek amacıyla su itici maddelerle (SİM) muamele önerilmektedir.
Kaynaklar: EKREM ÇAKMAK-BAZI KİMYASALLARLA EMPRENYE EDİLMİŞ YONGA LEVHALARIN YANMA DİRENCİNİN ARAŞTIRILMASI Raşit ESEN-EMPRENYE YAPILMIŞ AĞAÇ MALZEME ÜZERİNE UYGULANAN ÜSTYÜZEY İŞLEMLERİNİN YANMA DİRENCİNE ETKİLERİNİN BELİRLENMESİ Aydın AYTAŞKIN-ÇEŞİTLİ KİMYASAL MADDELERLE EMPRENYE EDİLMİŞ AĞAÇ MALZEMELERİN BAZI TEKNOLOJİK ÖZELLİKLERİ Serdar AYAR-BASINÇ VE BEKLETME SÜRESİNİN EMPRENYE MADDELERİNİN AĞAÇ MALZEMEYE NÜFUZUNA ETKİSİNİN BELİRLENMESİ