Endüstriyel kraft hamurunun ağartılmasında yeni yaklaşımlar
New approaches to bleaching of industrial kraft pulp
Yazar: EVREN ERSOY KALYONCU
Danışman: PROF.DR. HÜSEYİN KIRCI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Lif ve Kağıt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
ÖZET Geleneksel hamur ağartma prosesinde kullanılan klor ve klor içeren ağartma kimyasallarının kağıt hamurundaki kalıntı ligninle reaksiyonu sonucunda toksik özellikli klorlanmış organiklerin oluşumu kaçınılmazdır. Yakın bir geçmişe kadar zehirli ağartma atık sularının doğrudan alıcı sulara boşaltılması sağlık ve çevre açısından büyük sorun oluşturmuştur. Bu sebeplerden dolayı oluşan çevresel endişe ve sıkı yasal düzenlemeler, ağartma işleminden önce sisteme oksijen delignifikasyonunun adapte edilmesi ve ağartmada ECF (Elementel Klorsuz Ağartma), TCF (Tamamıyla Klorsuz Ağartma) gibi yeni teknolojilerin geliştirilmesine neden olmuştur. Yapılan bu çalışma ile düşük maliyetli ve çevresel açıdan kabul edilebilir yeni ağartma dizinleri geliştirilmesi amaçlanmıştır. Deney hammaddesi olarak Mopak Dalaman Entegre Tesislerinden temin edilen ağartılmamış iğne yapraklı kraft hamuru kullanılmıştır. Ayrıca, laboratuar ölçeğinde uygulanan üç farklı ağartma dizinine ait sonuçlar, fabrikada uygulanan ağartma dizini sonuçlarıyla karşılaştınlmıştır. Oksijen delignifikasyonundan önce %1 PAA ile aktivasyon işlemi yapılan oksijen esaslı kimyasalların ağırlıklı olduğu OPa(EOP)PaPD ağartma dizini, Pa kademesi pH'ı 6±0,5(nötral) ve 4±0,5(asidik) olacak şekilde iki farklı ağartma dizini olarak uygulanmıştır. Pa kademesi nötral ortamda uygulanan OPa(EOP)PaPD ağartma dizininin delignifikasyon, viskozite ve parlaklık üzerine daha olumlu etki gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca klor esaslı ağartıcıların lignin uzaklaştırmasında daha seçici etki göstermesinden dolayı, ODEDED ağartma dizini ile ağartılan endüstriyel kraft hamurunun OPa(EOP)PaPD ağartma dizini ile aynı parlaklıkta ancak daha yüksek viskozite değerine sahip olmaktadır. Sonuçlar karşılaştırıldığında, bu çalışmada incelenen ODEDED ağartma dizinine göre Mopak Dalaman Entegre Tesislerinde fabrika ölçeğinde gerçekleştirilen ağartma uygulaması (CEHDED) ile daha yüksek parlaklık değerine sahip hamurların üretilebildiği ancak viskozite kaybının istenmeyecek seviyede olması (% 17,72), dünya standartlarından 7 kat daha fazla AOX (Absorbe Edilebilir Organik Haloj emirler) oluşumu ve nispeten yüksek maliyet gibi dezavantajların sorgulanması gerektiği tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Ağartma, Parlaklık, AOX, TCF, ECF, Perasetik asit, Kraft hamuru

Abstract:
SUMMARY New Approaches to Bleaching of Industrial Kraft Pulp During the conventional pulp bleaching process, which is used chlorine containing chemicals, reaction of chlorine with residual lignin in pulp and formation of toxic chlorinated organic compounds are inevitable. Hazardous bleach plant effluents had been discharged to watershed up to the near past. Environmental concern and tightened public regulations put forward some new improvements on pulp bleaching such as adoption of oxygen delignification prior to bleaching process, ECF (Elemental Chlorine Free) and TCF (Totally Chlorine Free) bleaching technologies etc. In this study, developing of novel bleaching sequences with low-cost and environmentally acceptable was aimed. Unbleached softwood kraft pulp produced in Mopak Dalaman Pulp and Paper Mill was chosen as experimental material. Three different bleaching sequences were studied in laboratory-scale and the results were compared with those of mill-scale bleaching. The pulp was activated with 1% peracetic acid, before the oxygen delignification in the beginning of the bleaching sequence. Then OPa(EOP)PaPD bleaching sequence which is used oxygen based chemicals dominantly was applied with two ways: Pa stage carried out at pH 6±0,5 (neutral Pa stage) and 4±0,5 (acidic Pa stage) respectively. It was determined that OPa(EOP)PaPD bleaching sequence containing neutral Pa stages gave the best delignification, viscosity and brightness values. Additionally, industrial kraft pulp bleached with ODEDED sequence gave the higher pulp viscosity at the same brightness level than those of OPa(EOP)PaPD bleaching process because of selective lignin removal ability of chlorine based bleaching agents. When the findings of mill scale bleaching application (CEHDED) used in Mopak Dalaman Pulp Mill compared with those of ODEDED sequence examined in this study, CEHDED sequence gave the best brightness level but its potential disadvantages such as unacceptable viscosity loss (about 17,72 %), huge amount AOX formation (7 times higher than the world standards) and relatively higher chemical cost must be questioned. Key Words: Bleaching, Brightness, AOX, TCF, ECF, Peracetic acid, Kraft pulp VII