Optimization of Veneer Drying Temperature for the Best Mechanical Properties of Plywood via Artificial Neural Network

Kontrplakların En İyi Mekanik Özellikleri için, Yapay Sinir Ağları ile Kaplama Kurutma Sıcaklığının Optimizasyonu

Abstract

The drying of veneer is an essential part of the veneer-producing process to aid the gluing during the manufacture of theplywood and laminated veneer lumber. Determining the optimum veneer drying temperature without decreasing of mechanical properties is alsovery important from industrial viewpoint. Due to the high drying costs, increased temperatures are being used commonly in plywood industry toreduce the overall drying time and increase capacity. However, high drying temperatures can alter some physical, mechanical and chemicalcharacteristics of wood and cause some drying-related defects. In this study, it was aimed to predict the optimum drying temperature for alderand scots pine veneers via artificial neural network modelling for optimum mechanical properties. Therefore, mechanical strength values ofplywood panels manufactured from alder and scots pine veneers were dried at temperatures of 110, 130, 150, 170, 190 and 210°C. Shearstrength, bending strength and modulus of elasticity of the plywood panels were experimentally determined according to EN 314-1 and EN 310standards. Then, the mechanical strength values based on veneer drying temperatures are subjected to prediction by artificial neural networkmodelling. As a results of this study, the optimum drying temperature values were obtained as 165, 162 and 161°C in Scots pine plywood and190, 195 and 196°C in alder plywood, for best shear strength, bending strength and modulus of elasticity values, respectively.

Özet

Kaplama kurutma işlemi, kontrplak ve LVL üretimi esnasında, tutkallama işlemini kolaylaştıran, kaplama üretiminin önemli parçalarından biridir. Yüksek kurutma maliyetleri nedeniyle, genel kurutma süresini azaltmak ve kapasiteyi artırmak için kontrplak endüstrisinde yaygın olarak yüksek sıcaklıklar kullanılmaktadır. Ancak, yüksek kurutma sıcaklıkları, ahşabın bazı fiziksel, mekanik ve kimyasal özelliklerini etkilemektedir ve kurumaya bağlı olarak bazı kusurlara neden olmaktadır. Bu çalışmada, yapay sinir ağları yardımıyla kurulan modellerle, en yüksek mekanik özellikleri sağlayan optimum kurutma sıcaklıklarının, kızılağaç (Alnus glutinosa subsp. barbata) ve sarıçam (Pinus slyvestris) kaplamaları için tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Bu nedenle, kontrplak üretiminden önce kaplamalar, 110, 130, 150, 170, 190 ve 210 °C sıcaklıklarda kurutulmuştur. Üretilen kontrplak levhaların çekme-makaslama direnci; TS EN 314-1, eğilme direnci ve elastikiyet modülü; TS EN 310 standartlarına göre belirlenmiştir. Daha sonra, mekanik direnç değerleri kaplama kurutma sıcaklıklarına bağlı olarak, yapay sinir ağları modellemesi ile tahmin edilmiştir. Çalışmanın sonucunda, en yüksek çekme-makaslama direnci, eğilme direnci ve elastikiyet modülü değerlerini veren en iyi kurutma sıcaklığı değerleri, sarıçam kontrplaklarında sırasıyla, 165, 162 ve 161 °C, kızılağaç kontrplaklarında ise, sırasıyla 190, 195 ve 196 °C sıcaklıklardan elde edilmiştir.