Ön modifikasyon işlemi ile kağıt iç yapıştırma işleminin iyileştirilmesi
Improvement of internal sizing of paper through premodification process
Yazar: SELİM KARAHAN
Danışman: DOÇ. DR. ARİF KARADEMİR
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Kağıt üretiminde, ıslak parti operasyonu olan iç yapıştırma işlemi ile lifsel yapıya su ve sıvılara karşı belli derecede direnç kazandırılmaya çalışılır. Ancak kullanılan kimyasalın düşük tutunması ve kağıt içerisinde kalan kısmında yeterince ve istendiği gibi liflerle reaksiyona girmemesi oldukça ciddi problemlere neden olmaktadır. İç yapıştırmada karşılaşılan bu durumu incelemek amacıyla, öncelikle ağartılmış ve ağartılmamış uzun ve kısa elyaflar üzerinde bazı dövme denemeleri yapılmış ve çok sayıda alkali ve asit kağıtlar üretilmiştir. Daha sonra kullanılan kağıt hamurları saksinik ve propiyonik anhidritle muamele edilmiş ve optimum modifikasyon süresi belirlenmiştir. Saksinik anhidritle modifikasyon işlemleri ağartılmamış uzun elyaf (37 Schopper), elyaf unu ve katyonik nişasta ile gerçekleştirilmiştir. Bu örnekler aynı zamanda sadece piridin ile de muamele edilmiş ve olabilecek değişmeler takip edilmiştir. Modifiye edilen uzun elyaf lifleri, farklı serbestlikteki hamurlara değişen oranlarda katılarak çok sayıda test kağıtları üretilmiştir. Diğer modifiye edilen uzun elyaf unları ve katyonik nişasta ve pridinle muamele edilen nişasta ise sadece 37 Schopper serbestlikteki ağartılmamış uzun elyaf hamurlarına farklı oranlarda katılarak test kağıtları elde edilmiştir.Sonuçlar, dövme ve modifikasyonla ilgili önceki çalışmaları desteklemesi yanında bazı yeniliklerde sunmuştur. Modifikasyon işleminde madde boyutunun küçülmesi ve düzensiz selüloz dizilimi yapısındaki malzemenin kullanılması durumunda, işlem sonunda çok iyi seviyede modifikasyon gerçekleşmesine rağmen toplam kütlede çözünme sonucu kayıplar meydana gelmektedir. Aynı şekilde modifiye edilen malzemenin kağıt içerisinde yüksek etkinlik göstermesinin, madde boyutunun küçülmesi ve homojen dağılım ile çok yakın doğrusal ilişki içerisinde olduğu görülmüştür. Sonuçlar, iç yapıştırmada ön modifikasyon işleminin, daha detaylı çalışmalarla etkin bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Internal sizing, one of the wet-end operations in papermaking process, is practiced to give some degee of resistance to fibrous materials against water and liquids. The poor retention and inefficent interactions of small amount of retained sizing chemicals in papermatrix cause some serious problems. In anattempt to investigate this problems experienced in the internal sizing, some beating tests were run on both bleached and unbleached long and short fibres and a number of alkali and acid handsheets were produced. The pulp used, then, were modified by succinik and propiyonic anhydrides and optimum process time was determined. The modifications of unbleached long fibers (37 Schopper), fiber powders and cationic starch were carried out by succinic anhidrites. Samples were also treated with piridin to see possible changes if any. Following step was to produce a number of handsheets by blending modified long fibres at various rates with pulps that were in different freeness levels. Furthermore, modified long fibers, fiber powders, cationic starch and samples treated with just piridin were used at different percentages to make many number of handsheets with long fiber pulps at 37 Schopper degee.Results offer some new findings as well as confirming the previous works related to beating and modification. It is found that although a good degee of modification was achieved by samples with smaller particle sizes and the amorph cellulose matrix, the total weight was reduced due to the loss of sample material as a result of excessive swelling leading to dissolution. It was also noted that the efficient performance of modified materials in a paper structure were closely and linearly depentent to the its smaller particle sizes and homogenious distributions. Results revealed that the premodification methods could be effectively used in the internal sizing operations after some detailed works to be carried out.