Farklı hammaddelerden elde edilmiş restorasyon kağıtları ve özellikleri
Restoration papers obtained from different raw materials and their properties
Yazar: EMRE KÜLCÜ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHSEN EZEL BİLDİK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Tahrip olmuş el yazması ve diğer tarihi eserlerin restorasyonu sırasında kullanılan kâğıtlara restorasyon kâğıdı veya arşiv kâğıdı denilmektedir. Bu kâğıtlar çeşitli hammaddelerden elde edilip, el yapımı yöntemle, Japonya'da yapıldığı için Japon kâğıdı olarakta adlandırılmaktadırlar. Bu kâğıtlarda pH değeri çok önemlidir. Çünkü restorasyonu yapılan eser, kütüphanelerde uzun süre boyunca saklandığı sırada kâğıdın bozunmayıp, asidik özellik göstermeyip, esere zararlı bir etkide bulunmaması istenmektedir.
Bu çalışmada, el yazması ve diğer tarihi eserlerin restorasyon ve konservasyonunda kullanılan, japon kâğıt çalısından üretilen asitsiz kâğıt, kenevir ve linterden üretilen kâğıtlar ile kıyaslanmıştır. Ülkemizde üretimi gerçekleştirilmeyen tamamı ithal edilen restorasyon kâğıdına alternatif olabilecek linter ve kenevir lifleriyle kâğıtlar elde edilmiştir. Yurtdışından getirilen asitsiz kâğıtların hem maliyetinin yüksek olması, hem lojistik konusundaki zorlukları hem de temin etme süresinin uzun olması sebebiyle alternatif kaynaklara yönelmek gerekmektedir. Bu nedenle yerli kaynaklar kullanılarak temin edilen hammaddelerden elde edilmiş bu kâğıt çeşitleri büyük önem taşımaktadır.  
Japon kâğıt çalısı dalları pişirilmiş, kabukları soyulmuş ve soymuk lifleri elde edilmiştir. Kenevir sapı, kesim ve hazırlık aşamasından sonra pişirilmiş ve lifler elde edilmiştir. Pamuk linteri lifleri hazır olarak alınmıştır. Kâğıt hamurları pişirilerek elde edildikten sonra, Valley, PFI ve disk tipi rafinör ile dövme işlemi gerçekleştirilmiştir. Dövme sonunda 17 °SR, 35 °SR ve 54°SR dövme derecelerine ulaşıldıktan sonra kâğıt hamurlarından Rapid-Kothen kağıt makinasında kâğıtlar yapılmıştır. Oluşturulan kâğıtlar 2 gruba ayrılmıştır. Bu kâğıt gruplarından 1.si düşük gramajlı (ortalama 30g/m²) ikincisi ise ortalama 60g/m²'dir. Bu kâğıtların statik yırtılma, kısa mesafe sıkıştırma, patlama ve kopma testi, Cobb 30 testi mekanik testler yapılarak bulunmuştur. Çalışmanın sonuçlarına göre 34°SR (Schopper Riegler derecesinde) kopma boyu ve uzama oranı kenevirden elde edilen kâğıdın %38 daha yüksek değerlere sahip olduğu tespit edilmiştir. Kenevir için kopma boyu 3,49 km iken, japon kâğıt çalısı için bu değer 1,35 km olarak ölçülmüştür. Patlama indisleri karşılaştırıldığında ise kenevir kâğıdının japon kağıt çalısından elde edilen kağıda göre %50 daha yüksek bir değer aldığı görülmektedir. Ayrıca statik yırtılma testi sonucuna göre kenevirden elde edilen kâğıtların ortalama statik yırtılma indisi 16,26 mN*m²/g iken, japon kâğıt çalısından elde edilen kâğıtlar için ortalama 8,68 mN*m²/g'dır. 
FTIR (Fouirer Transform Infrared Spektrofotometre) sonuçlarına göre Japon kâğıt çalısından elde edilen kağıdın 1735-1740 cm-1 bandının daha yüksek omuz verdiği gözlemlenmiştir. Bu durum hemiseluloz ve pektin içeriği ile alakalı olarak suya karşı direncinin (Cobb30) diğerlerinden daha yüksek olmasını açıklamaktadır. Selüloz varlığına bağlı C-O-C bantlarının pamuk linterinde daha yüksek omuz olarak görülmesi de yapısal olarak linterin diğerlerinden daha fazla fibrillenmesi sonucunu da açıklamaktadır. Lifler mikroskop ile incelendiğinde linter liflerindeki fibrillenmenin diğer lif örneklerine göre daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlar FTIR verileriyle uyumludur.
Sonuç olarak kenevirden elde edilen kâğıtlar yüksek mukavemet içeren kâğıtlardır. Asitsiz olarak üretildikten sonra restorasyon ve konservasyon alanlarında kolayca kullanilabilirler. Linter pamuğu liflerinden elde edilen kağıtların kısa liflerden oluşması nedeniyle mukavemet değerleri düşüktür. Ancak daha iyi fibrillenme özelliği nedeniyle lif harmanlarında kullanılması tercih edilebilir. Yerli kaynaklardan elde edilen liflerden yapılan restorasyon işlemi, uzman restorator tarafından olumlu değerlendirilmiştir. Kenevir ve linter selülozunun japon kağıt çalısı yerine tercih edilebileceği restoratör tarafından belirtilmiştir. Böylece geleneksel yöntemle elde edilen japon kağıdına alternatif yerli kaynaktan elde edilen lifler tercih edilebilir.

Abstract:
The papers used for the restoration of the damaged manuscripts are called restoration paper or archive paper. Since these papers are obtained from various raw materials and made in Japan by handmade method, they are also named Japanese paper. The pH value is very important in this kind of paper. Since the restored materials are stored in libraries for a long time, it is desired that the paper does not deteriorate, does not show acidic properties, and does not harm the material.
In this study, linter and hemp fibers were compared to traditional fiber as a Japanese paper bush fiber source, which is not produced in our country, as an alternative to the restoration paper with the acid-free producing method. Due to the high cost of acid-free paper brought from abroad, the difficulties in logistics and the long procurement time, it is necessary to turn to alternative sources. For this reason, raw materials as linter and hemp obtained domestic resources have vital importance.
The branches of the Japanese paper bush were digested, the bark was peeled the fibers were obtained. The hemp stalks were digested after cutting the fibers. Cotton linter fibers were taken from sources without any pretreatment. After the pulp was obtained by beating was carried out with Valley, PFI and disc type refiner. After reaching the beating degree as 17 °SR, 35 °SR and 54 °SR, the papers were made from the pulp in the Rapid-Kothen sheet former. The paper samples were divided into 2 groups. The first of these paper groups were low in weight (30g/m² on average) and the second is 60g/m² on average. Static tear, short-span compression test, burst test, Cobb 30 test were performed by mechanical tests. According to the results of the study, it was determined that the paper obtained from hemp fibers had 38% higher values for the 34°SR (Schopper Riegler degree) breaking length and elongation rate. While the breaking length for hemp is 3.49 km, this value is 1.35 km for Japanese paper bush. When the burst index were compared, it is seen that hemp paper had a 50% higher value than the paper obtained from the Japanese paper bush. In addition, according to the results of the static tear test, the average static tear index of the papers obtained from hemp is 16.26 mN*m²/g, while it is 8.68 mN*m²/g for the papers obtained from the Japanese paper bush.
According to the FTIR (Fourier Transform Infrared Spectrophotometer) results, it was observed that the 1735-1740 cm-1 band of the paper obtained from the Japanese paper bush gave a higher shoulder. This explains the higher water resistance (Cobb30) than the others concerning the hemicellulose and pectin content. The fact that C-O-C bands are seen as higher shoulders in cotton linter due to the presence of cellulose also explains the result of fibrillation of the linter more than the others. As well as the fibers were examined with a microscope, it was determined that the fibrillation of the linter fibers was better than the other fiber samples. These results are in agreement with the FTIR data.
As a result, papers obtained from hemp fiber papers had high strength properties. The domestic sources paper samples can be easily used in restoration and conservation areas with acid-free methods. Papers obtained from linter cotton fibers have low strength values because they consist of short fibers. However, it can be preferred to be used in fiber blends due to its better fibrillation properties. The restoration process made from fibers obtained from domestic sources was positively evaluated by the expert of the paper restorer. It has been stated by the restorer that hemp and linter cellulose can be preferred over Japanese paper bush. Thus, fibers obtained from domestic sources can be preferred as an alternative to Japanese paper obtained by the traditional method.