Kimyasal kağıt hamuru üretiminde sodyum borhidrür'ün verim ve kristalite üzerine etkisi
Effect of the sodium borohyride on the yield and crystallite in the production of chemical wood pulp
Yazar: NASIR NARLIOĞLU
Danışman: PROF. DR. NİHAT SAMİ ÇETİN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: FTIR = FTIR ; Kağıt hamuru = Pulp ; Kraft yöntemi = Kraft method ; Kristal yapı = Crystal structure ; Sodyum borohidrür = Sodium borohidride

Özet:
Bu çalışmada Kenevir (Cannabis sativa) ve Sisal (Agave sisalana) lifleri ile Kızılçam (Pinus brutia) ve Karakavak (Papulus nigra) yongalarından kraft yöntemi ile ön deneme pişirmeleri yapılmış sonrasında en uygun alkali ve sülfidite oranlarında pişirme çözeltisine %0,3-0,5 ve %0,7 oranlarında sodyum borhidrür ilave edilerek bir kontrol olmak üzere toplam dört adet pişirme yapılmıştır.NaBH4' lü kraft pişirmesi sonrası Kenevir kontrol grubu kağıt hamuru verimi %71,82 iken en yüksek hamur verimi %0,7 NaBH4'lü pişirmede %77,94 olarak, Sisal kontrol grubu kağıt hamur verimi %68,39 iken en yüksek hamur verimi %0,7 NaBH4'lü pişirmede %79,19 olarak, Kızılçam kontrol grubunun elenmiş hamur verimi %46 iken en yüksek hamur verimi %0,5 NaBH4'lü pişirmede %48,06 ve Karakavak kontrol grubunun elenmiş hamur verimi %51,13 iken en yüksek hamur verimi %0,7 NaBH4'lü pişirmede %56,55 olarak bulunmuştur.FTIR analizleri sonucu hammadde, kağıt hamuru ve alfaselülozların monoklinik kristal yapıda olduğu görülürken, XRD analizleri sonucu %0,7 NaBH4'lü Sisal kağıt hamur hariç hammadde ve kağıt hamurlarında monoklinik yapının, kağıt hamurları alfaselülozlarında ve %0,7 NaBH4'lü Sisal kağıt hamurunda ise triklinik yapının baskın olduğu görülmüştür.Kağıt hamurlarının kristalite yüzdeleri; Kenevir kontrol grubu kağıt hamurunda %92,13 ve %0,7 NaBH4'lü pişirmede %93,38 olarak, Sisal kontrol grubu kağıt hamurunda %94,01 ve %0,5 NaBH4'lü pişirmede %87,18 olarak, Kızılçam kontrol grubu kağıt hamurunda %83,17 ve %0,7 NaBH4'lü pişirmede %92,61olarak, Karakavak kontrol grubu kağıt hamurunda %82,88 ve %0,5 NaBH4'lü pişirmede %95,41 olarak bulunmuştur.Elde edilen kağıt hamurları ve kağıt hamuru alfaselülozlarının termal özelliklerini belirlemek amacı ile TGA cihazı ile yapılan analizler sonucu %0,7 NaBH4'lü pişirme sonucu elde edilen Kenevir, Sisal ve Kızılçam kağıt hamurlarının termal stabilitesinin kontrol gruplarına göre daha yüksek olduğu görülürken, Karakavak kontrol grubu kağıt hamurunun termal stabilitesinin %0,7 NaBH4'lü pişirme sonrası elde edilen kağıt hamurundan yüksek olduğu görülmüştür.Ayrıca bütün kontrol grupları kağıt hamuru alfaselülozlarının %0,7 NaBH4'lü kağıt hamuru alfaselülozlarına göre daha yüksek termal stabiliteye sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, optimum alkali and sulfidite ratios were determined for pine (Pinus brutia), poplar (Populus nigra), hemp (Cannabis sativa) and sisal (Agave sisalana) fibers by pre-kraft cooking experiments. Four different cooking were performed for each fibre resources, with different amount (0, 0.3, 0.5 and 0.7%) of NaBH4 additions.After the cooking of kraft with NaBH4, the highest pulp yield was found 77.94% in addition of 0.7% NaBH4 while the control cooking pulp yield was 71.82% for hemp fibres. The highest pulp yield was found 79.19% in addition of 0.7% NaBH4 while the control pulp yield was 68.39% for sisal fibres. The highest pulp yield was found 48.06% in addition of 0.5% NaBH4 while the control cooking pulp yield was 46% for pine wood chips. The highest pulp yield was found 56.55% in addition of 0,7% NaBH4 while the control cooking of pulp yield was 51.13% for poplar wood chips.Monoclinic structure has seen in the raw material and the pulps except the pulps of sisal with 0.7% NaBH4 by the result of XRD analysis and FTIR analysis. On the other hand, structure of the triclinic was seen dominantly in the ?-cellulose of the pulps and sisal pulp with 0.7% NaBH4.The percentage crystallite values of control cooking were found as 92.13%, 94.01%, 83.17% and, 82.88% for hemp, sisal, pine and poplar respectively. In addition of NaBH4, the crystallite percentage were found as 93.38%, 87.18%, 92.61%, and 95.41% for hemp, sisal, pine and poplar pulps, respectively.Thermal stability of hemp, sisal, pine and poplar wood pulp with or without addition of NaBH4 during cooking were determined by TGA. Except poplar pulp, other fibre pulps showed higher thermal stability with addition NaBH4 than with control pulps.In addition to these, all the control groups ?-cellulose of paper pulps were found to have higher thermal stability in regard to the ?-cellulose of paper pulp with 0.7% NaBH4.