Kraft yöntemi ile karaçam (Pinus nigra Subsp. Pallasiana) yongalarının pişirilmesinde kullanılan farklı deneme desenleri yardımıyla elde edilen regresyon modellerinin karşılaştırılması
Comparative regression models on experimental designing the Kraft pulping conditions of Anatolian black pine (Pinus nigra Subsp. Pallasiana) wood
Yazar: SAİM ATEŞ
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN KIRCI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Lif ve Kağıt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
ÖZET Bu çalışmada; Anadolu Karaçamı odunlarından kraft pişirmesi yöntemi ile elde edilen kağıt hamurlan ve deneme kağıtlarına ait bir kısım kimyasal ve fiziksel sonuç değerleri kullanılarak, faktöriyel deneme deseni ve merkezi bütünleşik deneme deseni yöntemleri ile tasarlanmış pişirme programlan sonucunda elde edilen matematiksel eşitliklerin karşılaştırmalan yapılmıştır. Bu amaçla sülfidite oram, H-faktörü ve aktif alkali oranlannın üçerli alt düzeyde kullanılması ile faktöriyel olarak ortaya çıkan 27 adet pişirme ve daha sonradan üç alt düzeyli dövme devir sayısının işleme katılması ile oluşan 81 adet deneme kağıdı örnekleri deneysel hatalan da hesaplayabilmek için çift tekrarlı olarak yapılmış ve elde edilen sonuç değişkenleri ile bağımsız pişirme değişkenleri arasındaki ikinci dereceden polinomial eşitlikler türetilmiştir.Merkezi bütünleşik deneme deseni yöntemini kullanarak 27 adet pişirmenin 15' i ve 81 adet denemenin ise 25 adeti belirlenerek bunlara ait regresyonel eşitlikler de elde edilmiştir. Gerek faktöriyel ve gerekse de merkezi bütünleşik deneme deseni kullanılarak elde edilen eşitlikler çeşitli yönlerden karşılaştuılmıştır. Sonuçta; kağıt hamuru özelliklerine ait kappa numarası, viskozite, toplam verim, elenmiş verim, holoselüloz içeriği ve alfa-selüloz içeriklerinin tanımlanmasında kullanılan eşitlikler açısından merkezi bütünleşik deneme deseninin yeterli sonuçlar verdiği, yalnız kağıt özelliklerinden kopma uzunluğu, patlama indisi ve gerilme değerlerinde bu yöntem kullanılarak elde edilen modellerin tahmin yeteneklerinin azaldığı görülmüştür. Aynca; faktöriyel deneme desenine göre, Anadolu Karaçamı' nın kraft yöntemi kullanılarak pişirilmesinde optimum hamur ve kağıt özelliklerini veren pişirme şartlan aşağıdaki şekilde ortaya çıkmıştır; Anahtar Kelimeler: Anadolu Karaçamı, Pinus nigra subsp. Pallasiana, Kraft Pişirmesi, H-Faktörü, G-Faktörü, Matematiksel Modeller, Merkezi Bütünleşik Deneme Deseni, Faktöriyel Deneme Deseni, VI

Abstract:
SUMMARY Comparative Regression Models on Experimental Designing of the Kraft Pulping Conditions of Anatolian Black Pine {Pinus nigra subsp. pallasiana) Wood In this study, 27 kraft-cooking experiments were made from Anatolian Black Pine wood chips, changing systematically the most effective cooking parameters on pulp properties. Each experiment was duplicated for computing the standard errors. Then pulps converted to papersheets and some chemical, physical and mechanical properties of pulps and sheets were determined. Factorial experimental design (FED) and central composite design (CCD) were chosen to set the regression models. In factorial design, results of total 27 pulping experiments to examine the influence of independent cooking variables such as sulphidity ratio, H-factor, active alkali ratio and beating revolution on pulp and sheet properties were used. Whereas, in central composite design, results of 15 in the 27 total pulping experiments and results of 25 in the total 81 papermaking experiments were used. The results were fitted to a second order polynomial function and prediction ability of the equations derived both FED and CCD methods were compared. As a result, predicting of pulp properties such as kappa number, viscosity, total yield, screened yield, holocellulose and alpha-cellulose content with equations derived from CCD methods gave satisfactory results. But it is determined that prediction ability of CCD method for breaking length, burst index and stretch of papersheets was remained low. According to results of factorial experimental design applied on kraft pulping conditions of Crimean pine wood, optimum pulp and paper properties were obtained at 45% sulphidity charge, 1600 H-factor, 18% active alkali ratio and 600 rev. beating degree level. Key Words: Anatolian Black Pine, Pinus nigra subsp. pallasiana, Kraft Pulping, H- factor, G-factor, Regression Models, Central Composite Design, Factorial Experimental Design VII