Buğday (Triticum aestivum L.) saplarından kağıt hamuru üretiminde kullanılan soda-oksijen, soda-antrakinon ve soda yöntemlerinin silis problemi ve diğer yönlerden karşılaştırılması
Comparison of soda-oxygen, soda-anthraquinone and sona pulping wheat (Triticum aestivum L.) straw with respect to silica problem and other aspects
Yazar: AHMET TUTUŞ
Danışman: PROF.DR. HÜDAVERDİ EROĞLU
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2000
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Buğday samanı = Wheat straw ; Desilikasyon yöntemleri = Desilication methods ; Kağıt hamuru = Pulp ; Metal oksitler = Metal oxides

Özet:
Tahıl saplarından kimyasal kağıt hamuru üretiminde açığa çıkan siyah çözeltideki yüksek silis içeriği ve yüksek viskozite, geri kazanma ünitesinde karşılaşılan iki önemli problemdir. Siyah çözeltiye uygulanan desilikasyon teknikleri ise silisten kaynaklanan problemler için ekonomik ve teknik bir çözüm değildir. Bu çalışmada, soda-oksijen, soda-antrakinon ve soda kağıt hamuru üretim yöntemlerinin silis içeriği, kimyasal, fiziksel ve optik özellikleri araştırılmış ve elde edilen sonuçlara göre en etkili soda-oksijen yöntemi olduğu bulunmuş ve optimum pişirme koşullan aşağıda açıklanmıştır. Kimyasal Madde Oram.. Oksijen Basıncı Sıcaklık Süre Çözelti/Sap Oram %16NaOH 8 kg/cm2 140 °C 40 Dakika 5/1 111ÖZET (devam ediyor) Soda-oksijen yöntemi kullanılarak % 80.40 oranında silis kağıt hamuru üzerine çökeltilmiştir. Bu oranın yükseltilmesi için %1, % 2, % 3 AI2O3, CaO, MgO gibi metal oksitler kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre oksit ilaveli soda-oksijen yönteminin en uygun olduğu bulunmuş ve optimum pişirme koşullan aşağıda açıklanmıştır. Kimyasal Madde Oranı. Oksijen Basıncı AI2O3 Oram Sıcaklık Süre Çözelti/Sap Oranı %16NaOH 8 kg/cm2 % 1-3 140 °C 40 Dakika 5/1 Sonuç olarak, normal soda ve soda-antrakinon yönteminde hamur üzerine çökelen silis oranı sırasıyla % 27.77 ve % 30.07 iken, soda-oksijen yönteminde bu oran % 80.40 olarak bulunmuştur. Oksit ilaveli (AI2O3) soda-oksijen yönteminde hamur üzerine çökelen silis oram % 96.49'a yükselmiştir. Hammadde bünyesinde bulunan silis, pişirme ortamına ilave edilen % 1 - 3 metal oksitlerle yapı değiştirerek kağıt hamuru üzerine kaolen, talk ve kalsiyum silikat şeklinde dolgu maddesi olarak çökelmiş ve kağıdın kullanılması sırasında bu maddelerin aşınma problemine neden olmayacağı belirlenmiştir. Sonuç olarak, buğday saplarından soda-oksijen yöntemiyle kağıt hamuru üretimi sırasında silisten kaynaklanan problemlere % 96.49 oranında çözüm bulunmuştur. Anahtar Sözcükler Buğday Sapı, Desilikasyon Metodlan, Silis, Metal Oksitler (AI2O3, CaO, MgO), Soda-Oksrjen, Soda-Antrakinon ve Soda Kağıt Hamuru Üretimi.

Abstract:
High silica content and high viscosity of black liquor plaguing the recovery operation are two major problems encountered in straw pulping. Desilication methods of black liquor are not economical and technical solution to these problems. In this study, silica content, chemical, physical and optical properties of soda- oxygen, soda-anthraquinone and soda pulps of wheat straw were investigated. After the evaluation of the results obtained, the best method was found as soda- oxygen pulping and optimum conditions were as follows: By using soda-oxygen method as high as 80.40 % silica could be precipitated on the fibers. To increase the amount of precipitated silica 1 %, 2 %, 3 % AI2O3, CaO and MgO were used in the experiments.ABSTRACT (continued) After the evaluation of the results obtained, it is concluded that soda-oxygen metal oxide method gave the best results among the studied methods, optimum pulping conditions were as indicated below: NaOH charge AI2O3 ratio Maximum temperature Time at Max. Temperature Oxygen pressure Liquor to straw ratio 16% NaOH 1-3 % 140 °C 40 min. 8 kg/cm2 5/1 On the other hand, in normal soda and soda-anthraquinone methods silica precipitated on the fibers were 27. 77 % and 30.07 % respectively, whereas in the soda-oxygen pulping the same percentage was 80.40 % due to the presence of oxygen. In addition, by the addition of % 3 AI2O3 the amount of precipitated silica was as high as 96.49 %. It has been concluded that silica naturally found in wheat straw was precipitate as kaolin, talc and calcium silicate by the addition of 1-3 % metal oxide and silica in the form of kaolin, talc and calcium silicate will not cause an abrasion problem during the use of paper. Finally, it can be stated that silica problem in straw pulping can be solved 96.49 % by the method of soda-oxygen oxide process. Key Words: Wheat straw, Desilication methods, Silica, Metal oxide (AI2O3., CaO, MgO), Soda-Oxygen, Soda-Anthraquinone and Soda pulping.