Melez kavak odunundan (Populus euroamericana) kağıt hamuru üretiminde ön muamele işlemlerinin soda ve modifikasyonları üzerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Melez kavak (Populus Euramericana) yongalarından soda ve modifiyeleri ile kağıt hamuru üretilmiştir. Modifiye kimyasalları olarak antrakinon (AQ) ve polisülfür (PS) kullanılmıştır. Ön hidroliz yapılacak en uygun pişirmeyi belirlemek amacı ile toplam 6 adet pişirme gerçekleştirilmiştir. Ön hidroliz için, oksalik asit (OA), etil alkol (EA), sodyum borhidrür kimyasalları ile ksilanaz ve lakkaz enzimleri kullanılmıştır. Modifiye, ön hidroliz kimyasalları ve enzimlerin üretilen hamur ve kâğıtların kimyasal, fiziksel ve optik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. 5/1 sabit çözelti/yonga oranında yapılan kağıt hamuru pişirmeleri, laboratuvar tipi döner kazanda, eşit ortam ve proses suyu sıcaklığı şartlarında gerçekleştirilmiştir. Her pişirmenin hamuru ayrı bir polietilen torbaya konulup hamurun rutubeti TAPPI T 264 om-88 standart yöntemine göre belirlenmiş ve elenmiş hamur verimleri tayin edilmiştir. Ön hidroliz için kullanılacak optimum pişirmeyi belirlemek amacı ile toplam 6 adet pişirme yapılmıştır. Pişirmeler sonucunda elde edilen hamurların elenmiş verim, kappa numarası, viskozite değerleri dikkate alınarak 4 nolu pişirme (%20 NaOH, 170ºC, 120 dak.) kılavuz pişirme olarak seçilmiştir. Bu pişirme koşullarına %0.1 Antrakinon (AQ) %4 Polisülfür (PS) ilave edilmiş ve 2 adet daha pişirme yapılmıştır.Bu şartlarda maksimum hamur verimi elde edilmiştir. Elde edilen hamur verimi KS4 için 48,78, KS7 50,36 ve KS8 50,14'tür. Bu hamurların DP'leri ise sırası ile 1175, 936 ve 957 olarak belirlenmiştir. Soda, soda antrakinon, soda polisulfur hamurlarına ön işlemlerin eklenmesi ile lignin oranının düştüğü ya da aynı kalmasına rağmen DP de artma gözlenmiştir. Uygulanan ön işlemlerin fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştirdiği tespit edilmiştir. Oksalik asit ve etanol ile yapılan ön muameleli hamurların toplam veriminde değişiklik olmamasına rağmen, viskoziteleri yükselmiştir. Ksilanaz ve lakkaz enzimiyle yapılan işlemlerde bu durum daha da belirginleşmiştir. Üretilen hamurların özellikleri, geleneksel pişirmelere göre oldukça farklı, daha yüksek verime sahiptir

In this study, pulp was produced with soda and modified soda process using hybrid poplar (Populus Euramericana (I-214)) chips. In modified soda process, Anthraquinone (AQ) and Polysulfide (PS) were used. For determining the most appropriate cooking condition, a total of 6 different cooking were made with pre-hydrolysis. For pre-hydrolysis, xylanase and laccase enzymes are applied with Oxalic Acid (OA), Ethyl Alcohol (EA), Sodium Borohydride chemicals. Modified cooking condition, effects of chemicals for pre- hydrolysis and enzymes were examined on chemical, physical, and the optical properties of pulp and paper produced.Cooking liquor to chip ratio was fixed to 5/1 pulp prepared in lab-type rotary drum under ambient conditions of temperature and process water was carried out. Pulp of each cooking was placed separate polyethylene bag, moisture of pulp were identified according to TAPPI T 264 om-88 standard method and screened pulp yields were determined. For determining optimum cooking conditions, a total of 6 pieces of cooking were made. 4 of the cooking (20% NaOH, 170 ° C, 120 min.) have been selected as the cooking grid taking into account of screened yield, kappa number, viscosity values. Selected cooking conditions was alos modified with the addition of 0.1% Anthraquinone (AQ) 4% polysulfide (PS) seperately and additional 2 more cooking scenarion were added. The maximum yield of pulp acquired from KS7 (50.36%) and KS8 (50.14%) respectively. The DP of the selected pulp was 1175, 936 and 957 respectively. Control cooking condition yield 48.78% (KS4). When pre-treatment was added to Soda, Soda Anthraquinone, soda Polysulfide pulping process, lignin amount was decreased. DP values remained the same or increased compared to control. In addition to that, the physical and mechanical properties were also improved with Pre-treatment. Total yield was not changed on pulps pre-treated with oxalic acid and ethanol. However, viscosities increased.In the process with Xylanase and laccase enzymes, this situation is even more evident. Produced pulp properties was quite different than a traditional cook, and process has a higher efficiency