Birincil ve ikincil lif karışımlarının yazı tabı, oluklu mukavva ve gazete kağıdı üretiminde kullanımının araştırılması
Investigation the using primary and secondary fiber blends in writing-printing, newspaper and corrugated cardboard papers production
Yazar: MUSTAFA ÇİÇEKLER
Danışman: PROF. DR. AHMET TUTUŞ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu çalışmada birincil ve ikincil lif karışımlarından yazı tabı, oluklu mukavva ve gazete kağıtları üretilmiş ve üretilen kağıtların fiziksel ve optik özellikleri incelenmiştir. Birincil lifler, kızılçam yongalarından Kraft-KBH4 yöntemleri ve buğday saplarından Soda-Hava-KBH4 yöntemleri ile elde edilmiştir. İkincil lifler ise atık ofis, oluklu mukavva ve gazete kağıtlarından üretilmiştir. 
Kızılçam yongaları ve buğday saplarından KBH4 ilaveli farklı koşullarda 36 adet olmak üzere toplam 72 adet pişirme deneyi gerçekleştirilmiş ve optimum pişirme koşulları belirlenmiştir. Aynı zamanda pişirme koşullarının kağıt hamurlarının kimyasal, fiziksel ve optik özellikleri üzerine etkileri de ayrı ayrı incelenmiştir. Pişirme deneyleri sonucunda kızılçam yongalarından kağıt hamuru üretiminde %20 aktif alkali, %27 sülfidite, %26 toplam titre edilebilir aktif alkali ve %0.7 KBH4, buğday saplarında ise %14 NaOH, 9 bar hava ve %0.7 KBH4 pişirme koşullarına sahip olan 12 nolu pişirme deneylerinin optimum koşulları sağladığı tespit edilmiştir. KBH4 kullanımı ile elde edilen kağıt hamurlarının kimyasal, fiziksel ve özellikle optik özelliklerinin olumlu yönde etkilendiği belirlenmiştir. 
Atık ofis ve gazete kağıtlarının geri dönüşümünde farklı koşullarda mürekkep giderme işlemleri uygulanmıştır. Selülaz enziminin mürekkep giderme etkinliği ve optik özellikler üzerine etkileri araştırılmış ve optimum mürekkep giderme koşulları belirlenmiştir. Atık ofis kağıtlarının mürekkeplerinin giderilmesinde selülaz enziminin kullanımının mürekkep giderme etkinliği üzerine oldukça etkili olduğu tespit edilirken atık gazete kağıtlarında ise herhangi bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Atık ofis kağıtları için optimum mürekkep giderme koşulu %50 kimyasal ve 2.5 U/g enzim kullanımı ile sağlanırken atık gazete kağıtları için %100 kimyasal kullanımı ile sağlanmıştır. 
Yazı tabı kağıdı üretimi için optimum pişirme koşullarından elde edilen kızılçam ve buğday sapı hamurları ve mürekkebi giderilmiş atık ofis kağıt hamurları farklı kademelerde ağartma işlemlerine tabi tutulmuştur. Gazete kağıdı üretimi için ise sadece atık gazete kağıtlarına ağartma işlemleri uygulanmıştır. Ön enzim uygulamasının ağartma işlemlerine etkisini belirlemek için tüm hamurlara belirlenen miktarlarda ksilanaz enzimi uygulanmıştır. Ağartma işlemlerinde enzim (X) oksijen (O), alkali ekstraksiyonu (E), hipoklorit (H), peroksit (P) ve FAS (F) ağartmaları kağıt hamurlarına uygulanmıştır. Ağartma işlemleri sonucunda, ksilanaz enzimi uygulanmış atık gazete kağıt hamurları hariç diğer kağıt hamurlarının bir sonraki ağartma kademesinde daha yüksek optik özelliklere sahip olduğu tespit edilmiştir. Kızılçam ve buğday sapı kağıt hamurlarının ağartılmasında XOEHEH, atık ofis kağıtlarının ağartılmasında XOF ve atık gazete kağıtlarının ağartılmasında PF ağartma kademeleri ile optimum sonuçlar elde edilmiştir. 
Sonuç olarak, birincil ve ikincil lif karışımlarından üretilen yazı tabı, oluklu mukavva ve gazete kağıtlarının fiziksel ve optik özelliklerinin ilgili standartlar ile örtüştüğü tespit edilmiştir. Ülkemizde birincil lif üretimi çok sınırlı olup gazete kağıdı üretimi ise gerçekleştirilmemektedir ve yurt dışından yüksek fiyatlarla ithal edilmektedir. Kızılçam ve buğday saplarından elde edilen birincil liflerin ve atık ofis, oluklu mukavva ve gazete kağıtlarından elde edilen ikincil liflerin karışımı ile yazı tabı, oluklu mukavva ve gazete kağıtlarının üretilebileceği ve ülke ekonomisine önemli bir katkı sağlayacağı görülmektedir.

Abstract:
In this study, writing-printing, newspaper and corrugated cardboard papers were produced from primary and secondary fiber blends and the physical and optical properties of the papers were investigated. The primary fibers have been obtained from red pine (Pinus brutia) woods (Kraft-KBH4) and wheat straws (Soda-Air-KBH4). Secandary fibers have been produced from mixed office paper, waste newspapers and old corrugated cardboards.
72 cooking trials have been carried out under different cooking conditions with the addition of KBH4 from the red pine chips and wheat stalks and optimum cooking conditions were determined. Besides, the effects of cooking conditions on the chemical, physical and optical properties of the pulps were investigated. As a result of the cooking experiments, it was found that the optimum pulping conditions were achieved with the use of 20% active alkali, 27% sulfide, and 0.7% KBH4 for red pine and 14% NaOH, 9 bar air and 0.7% KBH4 for wheat straws. It was determined that the chemical, physical and especially optical properties of the pulp obtained by using KBH4 were affected positively.
The recycling of waste office and newspapers was carried out in different deinking conditions. The effects of cellulase on the ink removal efficiency and optical properties of the pulps were investigated and the optimum deinking conditions were determined. The use of cellulase enzyme in deinking of waste office papers is found to be highly effective in terms of the ink removal efficiency, but it has been determined that there is no effect on waste newspapers. The optimum deinking condition for waste office papers was ensured by the use of 50% chemical and 2.5 U/g enzyme, while 100% chemical use for waste newspapers was determined as the optimum deinking condition.
In order to produce writing-printing and newspapers, red pine and wheat straw pulps obtained from optimum cooking conditions and deinked waste office and newspapers were subjected to bleaching processes at different levels. In order to determine the effect of pre-enzyme application on bleaching processes, xylanase enzyme was applied to all pulps in certain amounts. In bleaching processes, enzyme (X), oxygen (O), alkali extraction (E), hypochlorite (H), peroxide (P) and FAS (F) bleaching sequences were applied to the pulps. With xylanase treatment, except the waste newspaper pulp, the other pulps were found to have higher optical properties at the next bleaching stage. XOEHEH bleaching steps were used for bleaching of red pine and wheat stalks, XOF bleaching stages were used for bleaching waste office papers and PF bleaching stages were used for bleaching waste paper. 
The physical and optical properties of the writing-printing, corrugated cardboard and newspapers produced from primary and secondary fiber blends were found to be in accordance with the relevant standards. Primary fibers and newspapers are not produced in our country and they are imported from other countries at high prices. It is seen that the writing-printing, corrugated cardboard and newspaper papers can be produced from the primary fibers obtained from red pine and wheat straws and the secondary fibers obtained from waste office, corrugated cardboard and newspaper papers blends and it will make a significant contribution to the national economy.