Buğday (Triticum aestivum) saplarından çeşitli yöntemlerle elde edilen hamurların ağartılma karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of bleachability characteristics of wheat straw (Triticum aestivum) pulp produced by different processes
Yazar: EVREN ERSOY KALYONCU
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN KIRCI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Lif ve Kağıt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Buğday samanı = Wheat straw ; Kağıt endüstrisi = Paper industry ; Kağıt hamuru = Pulp ; Lif kalitesi = Fiber quality ; Lif morfolojisi = Fiber morphology ; Lif özellikleri = Fiber properties

Özet:
Bu çalışmada hammadde olarak orman kaynaklarına bağımlı olmayan tarımsal atıklardan buğday sapı kullanılmıştır. Kağıt hamuru üretimi için Soda-Oksijen (SO), Soda (S), Soda-AQ (S-AQ), Alkali-Sülfit (AS) ve Alkali-Sülfit-AQ (AS-AQ) olmak üzere beş farklı pişirme yöntemi seçilmiştir. Pişirme yöntemlerinin her biri için yazı-baskı kağıdı üretimine uygun olacak şekilde düşük kappa numaralı ve yüksek verim ve viskozite değerlerine sahip hamurlar elde etmek üzere optimizasyon yapılmıştır. Hamurların ağartılmasında, oksijen bazlı reaktiflerin oluşturduğu TCF ağartma yöntemi kullanılmış ve ?AOPaQPPa? ağartma dizininin her kademesi optimize edilmiştir. TCF ağartması ile hamurların özelliklerinde görülen değişimleri karşılaştırabilmek için hamurlar referans olarak ?DEDED? kademelerinden oluşan bir ECF ağartma dizini ile de ağartılmıştır. Klordioksidin seçici özelliğinden dolayı ECF ağartması, TCF ağartmasına göre daha başarılı olmuştur. Genel anlamda SO hamuru diğer hamurlara göre gerek delignifikasyon performansı gerek de karbonhidrat degredasyonu açısından en dirençli hamur türü olmuştur. S ve S-AQ hamurları delignifikasyon açısından, AS ve AS-AQ hamurları ise parlaklık açısından diğer hamurlara göre daha olumlu sonuçlar göstermiştir. Diğer hamurlara oranla en yüksek delignifikasyon S-AQ hamuru ile sağlanmıştır. Ayrıca buğday sapının yapısından kaynaklanan yüksek orandaki hemiselüloz, TCF ağartmasında kullanılan ağartıcılara karşı selüloz yapılarını daha iyi korumuş, hamur viskozitesinde oluşan kayıplar azalmıştır. Parlaklık değerleri açısından SO hamuru en düşük, AS-AQ hamuru ise başlangıçta olduğu gibi en yüksek parlaklığa sahip olmuştur.

Abstract:
In this study, agricultural waste of wheat straw has been used as raw material which is not dependent on forest resources. Five different pulping methods such as Soda-Oxygen (SO), Soda (S), Soda-AQ (S-AQ), Alkaline-Sulfite (AS) and Alkaline-Sulfite-AQ (AS-AQ) has been chosen for pulp production. For each pulping method, some of the variable processing parameters have been optimized to achieve suitable properties such as kappa number as low as and the viscosity and yield values as high as possible to match writing and printing papers. In pulp bleaching, TCF bleaching method which has consisted of oxygen-based reagents was used and each stage of ?AOPaQPPa? bleaching sequence was also optimized. To compare the changes in the properties of pulps bleached with TCF method, the pulps also has been brightened with an ECF method consisting of ?DEDED? stages. Owing to highly selective properties of chlorine dioxide which is used in ECF bleaching sequence, ECF bleaching method has been more successful than TCF bleaching method. In general insignificant decrease was observed in the strength properties of TCF bleached pulps compared with ECF bleached pulps. As a result SO pulp has been the most resistant pulp type both in terms of delignification performance and in terms of degradation of carbohydrates compared with the other pulps. According to delignification performance of S and S-AQ pulps and brightness results of AS and AS-AQ pulps have showed more positive results when compared with other pulps. The highest delignification performance has been achieved with TCF bleached S-AQ pulp. At the same time, the structure of wheat straw stem which consists of high rate of hemicelluloses and inorganic substances has reduced the viscosity losses occurring in the pulps viscosity by protecting the structure of cellulose against the reagents used in TCF bleaching process. In terms of the brightness values, SO pulp has had the lowest and AS-AQ pulp has had the highest brightness values as the initial part of bleaching.