Farklı atık kağıtlar üzerinde bazı fonksiyonel kimyasal denemeleri
Some functional chemical tests on different waste paper
Yazar: UĞUR CAN USTA
Danışman: PROF. DR. ARİF KARADEMİR
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Atık kağıt = Waste paper ; Geri dönüşüm =   ; Mukavemet =   ; Temas açısı = Contact angle ; Tutunma = Holding

Özet:
Kağıt, selüloz liflerinden üretilen ve geri dönüştürülebilen doğa dostu bir üründür. Bütün endüstriyel üretimlerde geri dönüşüm konusu son derece önemli olduğu için ciddi derecede hammadde sıkıntısı çeken kağıt endüstrisinde de kullanılmış kağıtların en yüksek oranda kazanılması ve en optimum şekilde tekrar kullanıma sunulması hayati öneme sahiptir. Atık kağıtlar içerdikleri lifler, dolgular, kimyasal bileşimler ve üretim sistemlerine göre birbirlerinden çok farklılık göstermektedirler. Bu nedenle atık kağıtların tekrar kazanılması süreçlerinde kaçınılmaz olarak kullanılacak katkı maddeleri ve kimyasallarla ilgili ciddi çalışmalar yapılması zorunluluktur. Atık kağıtlarda her döngüde lif mukavemetleri düşeceği için kesinlikle mukavemet artırıcı kimyasallar kullanılması kaçınılmazdır. Liflerin fiziksel ve mekaniksel zarar görmelerine bağlı olarak üretim sürecinde filtrasyon, formasyon, tutunma gibi işlemler değiştiği gibi nihai ürünlerde de mukavemet, hava geçirgenliği, yüzey düzgünlüğü gibi özelliklerde değişimler meydana gelir. Atık kağıtlarda renk değerlerini yükseltmek için yapılması gereken mürekkep giderme konusu ise çok daha karmaşık ve detaylı bir işlemler sürecidir.
Hammadde özellikleri daha stabil olan primer liflerden oluşan kağıt hamurlarından kağıt üretim süreci nispeten daha az problem çıkarmaktadır. Ancak zamana ve kaynağın geldiği yere göre içerikleri, oranları son derece karışık ve değişken olan atık kağıtlardan kağıt üreten fabrikalarda süreçler çok daha belirsiz olmaktadır. Kontrol edilemez kopmalar ve fabrika duruşları büyük zararlara yol açmaktadır. Bundan dolayı atık kağıtların geri dönüşümünde daha fazla çeşittte kimyasalın daha hassas şekilde kullanılması gerekmektedir.
Bu çalışmada oluklu, ofis, gazete ve kuşe atık kağıtlarından 100 g/m2 gramajlarda Rapid Köth Estanid kağıt yapma cihazında çok sayıda el kağıtları üretilmiştir. Çalışmada her birinden ayrı setler olarak AKD, nişasta, %8 ve %20 katı madde içeriği bulunan poliakrilamitler hamura katılarak çok sayıda el kağıtları üretilmiştir. Lif, dolgu, kimyasal içerikleri birbirlerinden farklılık gösteren atık kağıt sınıflarının, kağıtçılıkta kullanılan en yaygın kimyasallarla etkileşimlerindeki değişkenlikler izlenmeye ve anlaşılmaya çalışılmıştır. Çalışmada, spesifik olarak sınıflandırılan atık kağıtlar ile vahşi toplama sonunda fabrikaya gelen karışık atıkların işlenmesinin zorluğu görülmüştür. Karışık kağıtlarda hamur özelliklerinin sabitlenmesi, üretim sürecinin kontrol altına alınması ve son ürün özelliklerindeki değişimlerin en az seviyede tutulmasının zor olduğu tekrar görülmüştür.

Abstract:
Paper is an environmentally friendly product produced from cellulose fibers and can be recycled. Since the recycling issue is extremely important in all industrial productions, it is of vital importance that the used papers are recovered at the highest rate and reused in the most optimum way in the paper industry, which has a serious raw material shortage.  Waste papers are very different from each other according to the fibers they contain, fillings, chemical compositions, and production systems.  For this reason, it is imperative to carry out serious studies on the additives and chemicals that will inevitably be used in the recycling processes of waste paper.  Since the fiber strength will decrease in each cycle in waste papers, it is inevitable to use strength-increasing chemicals.  Depending on the physical and mechanical damage of the fibers, processes such as filtration, formation, and adhesion change during the production process, as well as changes in properties such as strength, air permeability, and surface smoothness in the final products.  Ink removal, which is required to increase the color values in waste papers, is a much more complex and detailed process.
The paper production process from pulps consisting of primary fibers with more stable raw material properties poses relatively few problems.  However, processes are much more uncertain in factories that produce paper from waste papers, whose contents and ratios are extremely complex and variable, depending on time and where the source comes from.  Uncontrollable breaks and factory downtimes cause great damage.  Therefore, more types of chemicals should be used more sensitively in the recycling of waste paper.
In this study, a large number of hand papers were produced from corrugated, office, newspaper, and coated waste papers in 100 g/m2 weights in the Rapid Köth Estanid paper-making device.  In the study, a large number of hand papers were produced by adding AKD, starch, and polyacrylamides with 8% and 20% solids content to the stock as separate sets.  It has been tried to monitor and understand the variations in the interactions of waste paper classes, whose fiber, filler, and chemical contents differ from each other, with the most common chemicals used in papermaking.  In the study, it was observed that it is difficult to process specially classified waste paper and mixed waste that comes to the factory at the end of the wild collection.  It has been seen again that it is difficult to fix the pulp properties in mixed papers, control the production process, and keep the changes in the final product properties to a minimum.