7

KAHRAMANMARAS SÜTÇÜ IMAM ÜNIVERSITESI BILIMSEL ARASTIRMA PROJESI

ATIK KAGITLARIN GERI KAZANILMASI VE FIZIKSEL DIRENÇ ÖZELLIKLERININ ARTIRILMASI

Proje Kod No: 2001/5-2

SONUÇ RAPORU

Proje Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Ahmet TUTUS

Prof. Dr. M. Hakki ALMA Yrd. Doç. Dr. N. Sami ÇETIN Yrd. Doç. Dr. Mehmet AKGÜL

ORMAN FAKÜLTESI ORMAN ENDÜSTRI MÜHENDISLIGI BÖLÜMÜ

KAHRAMANMARAS OCAK 2005

* Bu proje KSÜ Arastirma Fonu tarafindan desteklenmistir.

8

IÇINDEKILER

Sayfa

ÖZET.................................................................................................................

3

ABSTRACT...................................................................................................... 4

SEKILLER DIZINI........................................................................................... 5

ÇIZELGELER DIZINI...................................................................................... 6

BÖLÜM 1 GENEL BILGILER......................................................................... 7

1.1 GIRIS.................................................................................................. 7 1.2 ÜLKEMIZ KAGIT SEKTÖRÜNE AIT BÜYÜKLÜKLER ve

ATIK KAGITLARIN YERI…………………..…………….…..….. 9

1.3 AGARTILMIS ve AGARTILMAMIS KAGIT HAMURU ile ATIK KAGITTAN KAGIT ÜRETIMI ISLEMINDE ORTAYA ÇIKAN KIRLILIK YÜKLERININ KARSILASTIRILMASI.....…..

10 1.4 ATIK KAGITLARIN DEGERLENDIRILMESINDE

UZAKLASTIRILMASI GEREKEN KIRLETICILERIN ÖZELLIKLER………………………………………………….…...

12 1.5 GERI DÖNÜSÜM SAYISINA BAGLI OLARAK ATIK

KAGIDIN DIRENÇ ÖZELLIKLERINDE ORTAYA ÇIKAN DEGISMELER………………………………………………..…….

14 1.6 ATIK KAGITLARIN DEGERLENDIRILMESI ALANLARI VE

ÖZELLIKLERI…………………………………………………….

16 BÖLÜM 2 MATERYAL VE YÖNTEM………………………………………

18

2.1 MATERYAL....................................................................................... 18

2.2 YÖNTEM............................................................................................

18

BÖLÜM 3. BULGULAR...................................................................................

19

BÖLÜM 4 SONUÇLAR....................................................................................

21

4.1 KARBOKSI METIL SELÜLOZUN (CMC) ATIK KAGITLARIN FIZIKSEL VE OPTIK ÖZELLIKLERI ÜZERINE ETKISI……..…

4.2 NISASTANIN ATIK KAGIDIN FIZIKSEL VE OPTIK ÖZELLIKLERI ÜZERINE ETKISI……………………………...….

4.3 SAPIN ATIK KAGIDIN FIZIKSEL VE OPTIK ÖZELLIKLERI ÜZERINE ETKISI…………………………………………………

21

21

22 BÖLÜM 3. BULGULAR...................................................................................

KAYNAKLAR………………………………………………………………...

23

24

9

ATIK KAGITLARIN GERI KAZANILMASI VE FIZIKSEL DIRENÇ

ÖZELLIKLERININ ARTIRILMASI

ÖZET

Ülkemizde ve dünyada kagit hamuru üretiminde kullanilmakta olan odun

hammaddesi giderek daha az oranda temin edilmektedir. Bütün endüstrilerde oldugu

gibi kagit endüstrisinde de çevre bilincinin güçlenmesi, isletme ve yatirim

maliyetlerinin yüksek olmasi, atik kagitlarin hammadde olarak tekrar kullanilmasini

zorunlu kilmistir.

Bu çalisma ile, atik kagitlara belirli oranlarda Karboksi metil selüloz(CMC),

nisasta ve sap katarak fiziksel ve optik özellikleri iyilestirilmis ve geri dönüsüm sayisi

artirilmistir.

Bu yüzden kagit hamuru üretiminde kullanim orani az olan atik kagitlar bu

projeyle kagit hamuru ve kagit üretiminde daha fazla kullanilacak, hammadde, su ve

enerji problemlerine büyük oranda katki saglayacaktir.

Anahtar Sözcükler: Atik kagit, CMC, Nisasta, Sap, Fiziksel ve optik özellikler.

10

RECOVERY of WASTE PAPER and IMPROVEMENT of PHYSICAL

STRENGTH PROPERTIES

ABSTRACT

Production of wood a necessary raw material for pulp and production has been

decreasing throughout Turkey and the World. It has become a necessity to recycle and

reproduce waste paper for paper production due to environmental concerns, investment

and production costs as in other industrial sectors.

In the present study, effect of carboxy methyl cellulose (CMC), starch and alum

on waste paper have been investigated and it has been found that usage of these

compounds has improved optical and physical strength properties of recycled paper.

Result, this study will increase use of waste paper fo r pulp and paper production

and reduce wood usage, water and energy consumption.

Key Words : Waste paper, CMC, starch, alum, physical strength properties

11

SEKILLER DIZINI

No

Sayfa

Sekil 1. Kopma uzunlugu ile geri dönüsüm sayisi arasindaki iliski……… Sekil 2. Gerilme ile geri dönüsüm sayisi arasindaki iliski………………... Sekil 3. Yirtilma indisi ile geri dönüsüm sayisi arasindaki iliski…………. Sekil 4. Deri dönüsüm sayisina bagli olarak kagidin birçok özelliginde

ortaya çikan % degisme……………………………………….....

15 15 15

16

12

ÇIZELGELER DIZINI No Çizelge 1.1 Türkiye’de kagit üretim ve tüketiminin kagit türlerine göre dagilimi.. Çizelge 1.2 Ülkemiz kagit sektörü ile ilgili büyüklükler……………………..…. Çizelge 1.3 Türkiye’de atik kagidi hammadde olarak kullanip oluklu mukavva

üreten kuruluslarin kapasiteleri…………………………………….… Çizelge 1.4 Oluklu mukavva üretiminde maliyeti olusturan girdilerin % dagilimi Çizelge 1.5 Agartilmamis kraft ve atik kagittan 1.000 ton kagit üretmek için

ortaya çikan kirlilik yükleri………….……………………………….. Çizelge 1.6 Agartilmis kraft hamuru ile buna denk mürekkebi giderilmis atik

kagittan 1.000 ton kagit üretmek için ortaya çikan kirlilik yükü.…… Çizelge 1.7 Farkli oranlarda atik kagit kullanilarak gazete kagidi üretiminde

ortaya çikan enerji kullanim degerleri……………………………….. Çizelge 1.8 Avrupa geri kazanilan kagit çesitleri ile bu kagitlardan yapilan yeni

kagitlarin kagit türüne göre dagilimi………………..…………...…… Çizelge 1.9 Geri kazanilan liflerdeki kirleticilerin boyut dagilimlari………...…..

Sayfa 9 9

10 10

11

11

11

12 13

13

14 19

19

13

Çizelge 1.10 Geri kazanilan kagitta bulunan islak saglamlik maddelerini uzaklastirmak için önerilen kimyasallar…………...……………….

Çizelge 1.11 Kirleticilerin ayrilmasi için kirleticilerin siniflandirilmasi ve ayirma

Yöntemleri…..……………………………………………………….. Çizelge 3.1 Çesitli Atik Kagitlardan Elde Edilen Hamurlara Ait Verimler…….. Çizelge 3.2 Hidrojen Peroksit ile Agartilmis Atik Kagit Hamurlarinin Kimyasal

ve Optik Özelliklerine ait Bulgular…………………………………... Çizelge 3.3 Agartilmis Hamurlara CMC, Nisasta ve Sap Katilarak 50±3 SRo’ de

Elde Edilen Fiziksel ve Optik Özelliklere Ait Bulgular………..…….

20

BÖLÜM 1

GENEL BILGILER

1.1 GIRIS

Odun ve yillik bitkilere dayali endüstri kollari, bu hammaddelerin azalmasina karsi, bir yandan kendi sürekliliklerini devam ettirmek diger yandan insanligin bu endüstriden bekledigi gereksinimleri yerine getirmek için lignoselülozik yapidaki hammaddeleri en iyi sekilde degerlendirme kosullarini bulmak zorundadir. Özellikle kagit endüstrisinde, kullanim amacina hizmet ettikten sonra mamul maddeyi ikinci kez hammadde gibi kullanmak bir zorunluluk haline gelmistir.

Gerek çevre bilincinin güçlenmesi, gerekse kagit endüstrisi için isletme ve yatirim

maliyetlerinin yüksek olmasi, bu endüstrinin atik kagitlarin hammadde olarak tekrar kullanilmasini zorunlu kilmistir. Özellikle kagit hamuru üretimi için gerekli üretim girdilerinin pahali oldugu ülkelerde atik kagitlarin geri kazanimi daha da önemli bir yer tutmaktadir.

Insanoglu varolusundan beri odundan yararlanmaktadir. Nüfusun ve yasam

standartlarinin artmasiyla odun hammaddesine olan gereksinim artarken, orman kaynaklari giderek azalmaktadir.

Orman kaynaklarinin sinirli oldugu ülkemizde atik kagitlarin kullanimi gün

geçtikçe daha fazla önem kazanmaktadir. Genel olarak son ürün oldugu halde kullanim amacina hizmet edip atildiktan sonra, bir hammadde gibi yeniden ve ikinci defa kagit endüstrisinde degerlendirilebilen kagitlara “Atik kagit” denilmektedir.

Odundan kagit hamuru üretimi kolay gibi görünse de odun hammaddesini

yetismesinin belirli bir süreye gereksiniminin olmasi agaç kesim hizinin fidan yetistirme hizindan çok daha fazla oldugu gözardi edilmemelidir.

Kagit üretiminde kullanilabilen hammadde kaynaklarini 4 grup altinda

toplayabiliriz.

14

1- Odun 2- Odun artiklari 3- Bir yillik bitkiler 4- Atik kagitlar

Son yillarda bazi ülkelerde kagit üretiminde kullanilan hammadde yönünden degisiklikler olmustur. Orman varligi az olan ülkeler kagit endüstrilerinde atik kagit kullanimina önem vermislerdir. Hatta ormanca zengin ülkelerde kagit üretimlerinin ormanlarin üzerindeki baskisini azaltmak amaciyla atik kagidi kullanmaya yönelmislerdir. Böylece atik kagit bazi ülkelerde genis bir kullanim yeri bulmustur.

Ayrica çesitli igne yaprakli ve yaprakli türler arasinda kagit hamuru karisimlarinin

yapilmasi ile bazi türler, özellikle de igne yapraklilar üzerindeki baskinin azaltilmasi, hizli gelisen türlerin selüloz ve kagit sanayimizin hammadde kaynaklari desteklenmeye çalisilmaktadir. Fakat bu üç durumda da hammadde olarak odun söz konusudur. Ayrica Türkiye’de yeniden degerlendirilen atik kagitlardan yalnizca belirli birkaç kagit türü üretilmektedir. Oysaki, büyük bir potansiyele sahip ve basli basina bir kaynagi olusturan atik kagitlarin her türlü kagidin üretiminde yeniden degerlendirilmesi ülkemizde çok azdir. Yani üretimimiz miktar bakimindan oldugu gibi çesit bakimindan da sinirlidir. Oysa atik kagitlardan yeniden üretilen ikinci ürün kagitlar tüm kagit tüketimimizin yarisi olacak miktarda arttirilmalidir.

Bununla birlikte kullanim yeri bakimindan da yalnizca karton ve mukavva olarak degil de mürekkep ve renklerinden arindirilip, hatta agartildiktan sonra iyi kaliteli yazi ve baski kagidi, ambalaj kagidi, gazete kagidi vs. olarak da kullanilabilmelidir.

Atik kagidi yüksek miktarda kullanan ülkeler; standartlara uygun toplama,

sekonder lif hamurunun üretim kademelerinde sistemli bir uygulamanin yapilmasi, yüksek verim ve iyi nitelikte ürün elde edilmesiyle de dikkati çekmektedir. Ancak gene de sessiz fakat etkili sekilde atik kagit toplama ve kullanma kampanyasina devam edilmektedir. Örnegin; bir çok Avrupa Ülkesinde ve Amerika da atik kagittan elde edilmis yazi ve baski kagitlarinin alt veya arka taraflarina kisa bir not yazilarak dikkat çekilmektedir. Ayrica atik kagit üretiminde en önemli problemlerden olan katki maddeleri, boya ve mürekkebin temizlenmesi gibi konularla, üretim için daha kolay kullanimli ve pratik çalisma sistemleri de devamli arastirilmaktadir.

Kagit endüstrisinin etki alani çok yüksektir. Kagit tüketim orani gelismisligin bir

göstergesidir. Ülkemizde modern anlamda kagit endüstrisinin kurulusu 1936 yilinda Izmit kagit fabrikasinin kurulmasiyla baslamistir. Kagit üretimi 1980’li yillara kadar SEKA tarafindan gerçeklestirilirken bugün özel sektör fabrikalarinin kagit üretimindeki payi yaklasik % 92’ye çikmistir. 2002 yilinda SEKA’nin kagit üretimi yaklasik 130.000 ton ile % 9 iken özel sektörün üretimi 1.440.000 ton ile % 91 olarak gerçeklesmistir. Özel sektör kagit fabrikalari büyük oranda hammadde olarak atik kagit kullanmaktadir(1,2).

Atik kagit kullaniminin birtakim avantajlari vardir. Bunlar sirasiyla;

? Mürekkebi giderilmis halde baski kagitlari yapimina daha uygundur. ? Atik kagitlardan yapilan kagitlarin yüzeyi daha düzgün, formasyonu daha iyi ve

opakliklari daha yüksektir. Bu nedenle yumusak ve ince kagitlar yapimina daha uygundur.

15

? Bazi üretim türlerinde örnegin, gri karton, kaliteye olumlu etki yapar. ? Odun hammaddesinde ortaya çikan tedarik sikintisindan etkilenmedigi için daha

güvenli hammadde kaynagidir. ? Kagit piyasasinda oduna bagli fiyat dalgalanmasindan fazla etkilenmez. ? Masraflar karsilastirildiginda atik kagit hamurlari %60 daha ucuza elde edildigi

belirtilmektedir.

2003 yili itibariyle Ülkemizin kagit ve karton tüketimi yaklasik 2 milyon 100 bin ton olup, bu dönemde ancak 756 bin ton atik kagittan yararlanilmistir. Ayrica, Türkiye’de yeniden degerlendirilen atik kagitlardan yalnizca belirli birkaç kagit türü üretilmektedir. Üretimimiz miktar bakimindan oldugu gibi çesit bakimindan da sinirlidir(1,3).

1.2 ÜLKEMIZ KAGIT SEKTÖRÜNE AIT BÜYÜKLÜKLER ve ATIK KAGITLARIN YERI

Çizelge 1.1’de görüldügü üzere 2002 yili için ülkemiz kagit-karton üretimi yaklasik 1.570.000 ton tüketimi ise yaklasik 2.500.000 ton olarak gerçeklesmistir. Buna göre, ülkemizde yaklasik 930.000 ton kagit dis alimi yapilmistir. Temizlik kagitlari hariç diger tüm kagit-karton türlerinde dis alim yapilmistir. Bu durum, Türkiye toplumunun dinamik bir yapiya sahip oldugunu ve ülke kagit pazarinin daha doyuma ulasmadigini göstermektedir.

Atik kagitlar, kagit sektörü için bir hammadde niteligine sahip olup

degerlendirilmesinde ileri sürülecek öneriler ayni zamanda kagit sektörü için de geçerli oldugundan burada ülkemiz kagit sektörü kisaca ele alinip Avrupa Birligi ülkelerinin kagit sanayileri ile karsilastirilmasina yer verilecektir.

Çizelge 1.1 Türkiye’de kagit üretim ve tüketiminin kagit türlerine göre dagilimi(1).

Kagit türleri Üretim (ton)

Tüketim (ton)

Ihracat/ithalat (+/-)

Gazete kagidi Yazi ve baski kagitlari Sargilik kagitlar Oluklu mukavva Kraft torba Karton Temizlik Sigara ve özel kagitlar

127.531 258.114 36.449 712.730 41.381 277.105 108.394 5.535

468.032 475.420 90.302 816.185 104.445 424.632 97.382 11.555

-340.501 -217.306 -53.853 -103.455 -63.064 -147.527 +11.012 -6.020

Toplam 1.567.239 2.487.953

Bugün için ülkemizde 38 adet kagit fabrikasi üretim yapmakta olup kurulu kapasite toplami yaklasik 2 milyon ton civarinda olup fiili kapasite yaklasik 1.5 milyon ton olarak gerçeklesmektedir. Bu sektörde; Idari 1187, Mühendis 188,Yönetici 417 ve Isçi olarak 7940 kisi çalismaktadir. Sektörle ilgili büyüklükler asagida Çizelge 1.2’de verilmistir. Sektörün ortalama kapasite kullanim orani %70’lerdedir(3).

Çizelge 1.2 Ülkemiz kagit sektörü ile ilgili büyüklükler(3).

16

Fabrika sayisi

Üretim araligi Üretim miktari

6 8 8 11 5

10.000 tonun alti 10.000-25.000 ton arasi 25.000-50.000 ton arasi 50.000-100.000 ton arasi 100.000 tonun üzeri

33.000 ton 133.700 ton 265.000 ton 750.000 ton 640.000 ton

Avrupa Birligi(AB) ülkelerinde fabrika sayisi son 7 yil içinde 1217 den 1040’a düsmüstür. Üretim kapasitesi ise ortalama 70.000 tondan 84.000 tona çikmistir. Bu ortalama kapasitede %20’lik artis demektir. Türkiye’de ise ortalama kapasite 48.000 tondur. AB’ de ortalama kagit tüketimi 190 kg.dir. Türkiye’de kisi basina tüketim 35 kg.dir. AB’ de oluklu mukavva tüketimi kisi basina 50 kg olmasina karsin ülkemizde 13 kg kadardir. AB’ deki kisi basina ortalama kagit tüketimi dikkate alindiginda; ülkemizin 12.000.000 ton/yil kagit-kartona ihtiyaci vardir. Bu da sektörün su anki durumuna göre 6-8 kat büyümesi gerektigini ifade etmektedir. Ancak, büyürken hatalardan kaçinmak gereklidir. Bugün için tüketimin ancak %40’ i iç üretimle karsilanmaktadir. Çizelge 1.3’de ülkemizde atik kagidi hammadde olarak kullanip oluklu mukavva üreten kuruluslarla kapasiteleri verilmistir(4). Çizelge 1.3 Türkiye’de atik kagidi hammadde olarak kullanip oluklu mukavva üreten

kuruluslarin kapasiteleri(1,4).

Isletmenin ismi Kapasitesi(ton) Yeri Modern karton Kahramanmaras Olmuksa Tire Kutsan Marmara Kagit Meteksan II Dentas Çopikas Selkasan Akasan Parteks Halkali Gürsoylar

300.000 110.000 55.000 90.000 50.000 28.000 30.000 15.000 60.000 35.000 10.000 60.000 30.000

Çorlu Kahramanmaras

Edirne Tire/Izmir

Vezirhan/Bilecik Muratli/Tekirdag

Denizli Çorum Manisa Adana Adana

Istanbul Çorum

Toplam 930.000 Çizelge 1.4’de ise ülkemiz oluklu mukavva üretiminde maliyeti olusturan girdilerin % dagilimi verilmistir. Genel olarak, ilk sirayi maliyet açisinda hammadde olusturmakta olup ikinci sirayi enerji, üçüncü sirayi isçilik olusturmaktadir. Enerji maliyetleri rekabet etmek zorunda oldugumuz Avrupa Birligine göre 2 kat kadar daha pahalidir. Eger, oluklu mukavva üretiminde atik kagit degil de yeni üretilmis kagit hamuru kullanilmis olsaydi hammadde maliyeti çok daha yüksek olacakti. Çizelge 1.4 Oluklu mukavva üretiminde maliyeti olusturan girdilerin % dagilimi(5).

Girdiler Kraft Liner Test liner Saman fluting Srenz fluting Hammadde 51.2 46.6 33.3 36.5

17

Enerji Isçilik Amortisman Diger malzemeler Genel giderler

9.3 17.0 10.8 4.2 7.2

19.4 16.0 1.8 4.4 11.8

20.8 16.0 7.0 4.4 18.5

21.0 16.0 7.0 4.4 15.1

Toplam 100 100 100 100

1.3 AGARTILMIS ve AGARTILMAMIS KAGIT HAMURU ile ATIK KAGITTAN KAGIT ÜRETIMI ISLEMINDE ORTAYA ÇIKAN KIRLILIK YÜKLERININ KARSILASTIRILMASI

Çizelge 1.5’de agartilmamis kraft ve atik kagittan 1.000 ton kagit üretmek için

ortaya çikan kirlilik yükü, Çizelge 1.6’da ise agartilmis kraft hamuru ile buna denk mürekkebi giderilmis atik kagittan 1.000 ton kagit üretmek için ortaya çikan kirlilik yükleri görülmektedir. Mürekkebi giderilmis ve mürekkebi giderilmemis atik kagit kullaniminda kullanilan proses suyu, yaratilan hava kirleticilerin miktari, süspansiyon haldeki kati madde miktari ile prosese karisan kati atiklarin miktari kagit hamuru kullanimi durumunda ortaya çikan kirlilik yüklerinden daha azdir. Bu durum, atik kagit kullaniminin çevre kirliligini azaltici yönü olarak dikkat çekmektedir. Ancak, toplamada siniflamaya yer vermek daha uygun olacaktir. Çizelge 1.5 Agartilmamis kraft ve atik kagittan 1.000 ton kagit üretmek için ortaya

çikan kirlilik yükleri(6,7).

Çevresel kirlilik ölçütleri

Agartilmamis Kraft Hamuru

Atik Kagittan Yapilan Hamur

Azalma, %

Kullanilan proses suyu 90.960 m3 37.900 m3 61 Hava Kirleticiler 42 ton 11 ton 73 Biyolojik oksijen istegi 15 ton 9 ton 44 Süspansiyon haldeki kati madde miktari

8 ton 6 ton 25

Proses kati atiklari 68 ton 42 ton 39 Çizelge 1.6 Agartilmis kraft hamuru ile buna denk mürekkebi giderilmis atik kagittan

1.000 ton kagit üretmek için ortaya çikan kirlilik yükü(7)

Çevresel kirlilik ölçütleri Agartilmis kraft hamuru

Mürekkebi giderilmis atik kagit hamuru

Azalma,%

Kullanilan proses suyu 178.130 m3 151.600 m3 15 Hava kirleticileri 49 ton 20 ton 60 Biyolojik oksijen istegi 23 ton 20 ton 13 Süspansiyon haldeki kati madde miktari

24 ton 77 ton +222

Proses kati atiklari 112 ton 224 ton +100

18

Çizelge 1.7’de ise farkli oranlarda atik kagit kullanilarak gazete kagidi üretiminde ortaya çikan enerji kullanim degerleri verilmistir. Çizelgeden görülecegi üzere, %100 atik kagit kullanimi enerji tüketimini azaltici bir rol oynagi anlasilmaktadir. Sonuç olarak, atik kagit kullanimi kagit üretiminde ortaya çikan enerji tüketimini de azaltmakta, dolayisiyla üretim maliyetleri de düsmektedir(8). Çizelge 1.7 Farkli oranlarda atik kagit kullanilarak gazete kagidi üretiminde ortaya

çikan enerji kullanim degerleri

Isleme kademeleri Birim %100 mekanik hamur

%67 mekanik +%33 atik

kimyasal hamur

%100 atik kagit hamuru

Odun hazirlama, hamur yapimi ve mürekkep giderme

S Kwh

1730 1130

1320 760

460 380

Kagit Yapimi S Kwh

2450 180

2450 180

2450 180

Atik Muamele Kwh 14 14 36 Diger muhtelif islemler S

Kwh 400 14

540 14

470 14

Toplam S Kwh

4580 1340

4310 980

3380 632

Avrupa’da atik kagit kullanilarak üretilen kagitlarin türlere göre dagilimi Çizelge 1.8’de verilmistir. Görüldügü üzere atik kagitlar en fazla ambalaj kagitlari üretiminde degerlendirilmekte olup miktari 26.256.000 tondur. Atik kagit olarak geri kazanilan oluklu mukavva ve kraft kagitlari esas olarak ambalaj kagitlari üretiminde degerlendirilmektedir(8). Çizelge 1.8 Avrupa geri kazanilan kagit çesitleri ile bu kagitlardan yapilan yeni

kagitlarin kagit türüne göre dagilimi.

Kagit Sektörleri Karisik kagitlar

Oluklu mukavva ve

kraft kagitlari

Gazete kagidi

Yüksek kaliteli kagitlar

Atik kagitlarin

toplam kullanimi

Gazete kagidi 323 0 6.584 61 6.698 Toplam Grafik kagitlari*

391 25 8.117 1.092 9.625

Kutuluk malzemeler 4.447 12.980 468 541 18.436 Katlamali kutuluk malzemeler

1.685 663 720 822 3.889

Sarma ve ambalaj kagitlari

1.909 1.286 323 413 3.931

Toplam ambalaj kagitlari

8.041 14.928 1.511 1.776 26.256

Temizlik kagitlari 298 130 855 2.137 3.420 Digerleri 329 1.109 122 275 1.834 Toplam 9.059 16.193 10.605 5.279 41.136

Not: Gazete kagidi ayni zamanda grafik kagidi olarak da Çizelgeye dahil edilmistir.

1.4 ATIK KAGITLARIN DEGERLENDIRILMESINDE UZAKLASTIRILMASI

19

GEREKEN KIRLETICILERIN ÖZELLIKLERI

Çizelge 1.9’da geri kazanilan liflerdeki kirleticilerin boyut dagilimlari verilmistir. Görüldügü üzere liflere karismis olarak bulunan kirleticilerin özgül agirliklari genel olarak 0.9 ile 9 arasinda degismektedir. Bu kirleticilerin liflerden uzaklastirilmasi için hem eleklerden hem de siklon temizleyicilerden yararlanmak gerekmektedir. Özellikle, özgül agirligi lifin özgül agirligindan düsük olan kirleticileri ayirmak için ters etkilikte çalisan siklon temizleyicilerden yararlanmak gerekmektedir. Belirtilen kirleticilerin boyut dagilimlari da kismen çözünmüs halden 4000 mikronun biraz üzerine kadar degismektedir(9).

Ülkemizde toplanan atik kagitlarin büyük bir kismi çöplerden toplandigi için istenmemesine ragmen birçok farkli yogunluk ve boyuttaki kirleticilerin karismasi kaçinilmazdir. Ayrica, Çizelge 1.10’da islak saglamlik maddeleri ile islem görmüs atik kagitlari liflendirmek için önerilen islak saglamlik maddesi kiricisi ile islem sicakliklari verilmistir. Çizelgeden görüldügü üzere islemin pH i kirleticinin türüne bagli olarak degismekte olup 2 ile 12 arasinda degismektedir. Islem pH’larinin farkli olmasi nedeniyle atik kagitlar yeniden üretime verilirken bir siniflamaya ugratilmasi gereklidir(10). Çizelge 1.9 Geri kazanilan liflerdeki kirleticilerin boyut dagilimlari

Kirleticinin tipi Özgül agirligi

Partikül boyutu

Kum Metal Kil Waks Polietilen Polistiren Lateks/kauçuk Basinça hassas tutkal Asfalt Mürekkep

2.0-2.2 6-9 1.8-2.6 0.9-1.0 0.91-0.97 1.04-1.1 0.9-1.1 0.9-1.1 1.1-1.5 1.2-1.6

2,3,4,5 2 1,2 4,5 4,5 3,4 3 2,3 1,2 3

Boyut Dagilimi

1. Kismen çözünmüs 2. 40 mikrondan daha

küçük 3. 40-400 mikron arasi 4. 400-4000 mikron arasi 5. 4000 mikrondan daha

büyük

Çizelge 1.10 Geri kazanilan kagitta bulunan islak saglamlik maddelerini uzaklastirmak

için önerilen kimyasallar

Islak saglamlik maddesinin türü

Kagit türü Islak saglamligi

kirici madde

Islemin pH i

Islem sicakligi

oC Üre Formaldehit Melamin Formaldehit Dialdehit reçineleri Glioksal-poliakrilamid Poli amid-epi Poli amid-epi-epoksit

Lamine malzemeler Özel ince kagitlar Temizlik kagit., kagit havlu Temizlik ve filtre kagidi Tasiyici, temizlik, peçete, Para kagitlari,

Sülfürik asit “ “ NaOH, NaCO3 “ “ “ “ Na, Ca klorit, Persülfat NaOH

2 den düsük 9-10 9-10 “- “ 6.5-7 10-12 12 den büyük

60-82 50-82 50-82 50-60 60-82 50-82

20

islak saglamligi yüksek olan kagitlar

Çizelge 1.11’de ise kirleticileri ayirmak için yapilabilecek siniflama ve ayirma

yöntemlerine yer verilmistir. Çizelgeden da görülebilecegi üzere kirleticilerin türüne göre ayirmada hem eleklerden hem de siklon temizleyicilerden yararlanmak mümkündür(11).

Genel olarak geri kazanilan atik kagidin agirlikça %1-50 arasinda selüloz yapisi göstermeyen ve tekrardan kullanim sirasinda kagit yapisindan uzaklastirilmasi gereken kirleticiler bulunur. Önemli kirleticileri asagidaki gibi gruplandirabiliriz.

Dolgular (örnegin; Kil, Titanyum dioksit, kalsiyum karbonat, talk,), Reçineler (örnegin; Nötral reçineler, kolofan, waks emülsiyonu), Nisastalar, boyalar ve pigmentler, Mürekkepler, Asfalt, plastik kaplayicilar, Köpüklenmeyi önlemek amaciyla kullanilan maddeler, Agir metaller,Yas ve kuru saglamlik maddeleri. Çizelge 1.11 Kirleticilerin ayrilmasi için kirleticilerin siniflandirilmasi ve ayirma

yöntemleri

Sinifi Kirleticinin türü Ayirma yöntemi Büyük Yüksek hacim-yogunluklu maddeler,

Yüksek yogunluklu kaba maddeler (metal parçalari, agir kumlar, cam parçasi)

Sürekli veya kesintili hamur üretimi, kaba eleme

Orta büyüklük

Selülozik yapi gösteren maddeler(odun yongalari, paçavra, naylon, aspest emdirilmis kagitlar, sentetik lifler) Lamine kagit ve kartonlar(selofan kaplanmis camlar, polietilen kaplanmis kagitlar)

Kaba eleme Delikli elekler Yarikli elekler

Orta küçük Boyutu 1.5 mm2 ile 5.0 mm2 arasinda olan Kuseleme atiklari

Yarikli elekler Kaba elekler(ön eleme amaçli)

Küçük agir Dolgular(kaolen, kalsiyum karbonat) Mürekkep 150 mikrondan küçük boyutlu Yüksek viskoziteli yapistiricilar(nötral asfaltlar, yüksek viskoziteli mineral vakslar)

Ön temizleyiciler Mürekkep giderme prosesi Mekanik dagitma

Küçük hafif Düsük ve ortalama viskoziteye sahip yapistiricilar(wakslar, parafinler, nötral veya sentetik reçineler)

Mürekkep giderme prosesi Ters etkilikteki temizleyiciler

Çözülmüs katilar

Boyalar ve lignin Agir metaller(demir, çinko, bakir kursun alüminyum) Digerleri(silikatlar, sülfatlar, kloritler, kalsiyum, magnezyum ve nisasta)

Mürekkep giderme prosesi Renk uzaklastiricilar

21

1.5 GERI DÖNÜSÜM SAYISINA BAGLI OLARAK ATIK KAGIDIN DIRENÇ

ÖZELLIKLERINDE ORTAYA ÇIKAN DEGISMELER

Sekil 1’den görüldügü üzere, geri dönüsüm sayisi arttikça atik kagittan üretilen kagidin kopma uzunlugu düsmektedir. Bu düsüsün yarattigi olumsuzlugu yeni lif ilavesi ile veya kuru ve islak saglamlik maddeleri ilave ederek karsilamak mümkündür(12).

Sekil 2’de ise geri dönüsüm sayisi ile gerilme ve sifir açiklikli gerilme

direncindeki degisme verilmistir. Genel olarak artan geri dönüsüm sayisi ile gerilme ve sifir açiklikli gerilme direnci düsmektedir(12).

Sekil 3’de geri dönüsüm sayisina bagli olarak atik kagittan üretilen kagidin

yirtilma direncinde ortaya çikan direnç kayiplari görülmektedir. Özellikle, ilk 1-2 geri dönüsüm evresinde yirtilma direncinde ortaya çikan kayiplar çok daha hizli iken daha sonra direnç kayiplari daha tedrici bir azalma göstermektedir. Bu durum atik kagitlarin artan geri dönüsüm sayisina bagli olarak liflerde ortaya çikan fibrillenmeye baglanabilir.

Sekil 1. Kopma uzunlugu ile geri dönüsüm sayisi arasindaki iliski

22

Sekil 2. Gerilme ile geri dönüsüm sayisi arasindaki iliski

Sekil 3. Yirtilma indisi ile geri dönüsüm sayisi arasindaki iliski

Sekil 4’de de geri dönüsüm sayisina bagli olarak direnç özelliklerinin nasil degistigi toplu olarak verilmistir. Sekilden görüldügü üzere, bazi özellikler artan geri dönüsüm sayisi ile olumlu yönde degisirken çogu direnç özelligi olumsuz yönde etkilenmektedir. Bu durum, geri dönüsüm sayisina bagli olarak tutunumun dolayisiyla elde edilen kagidin lif yapisinin farklilik göstermesiyle açiklanabilir(12).

Sekil 4. Deri dönüsüm sayisina bagli olarak kagidin birçok özelliginde ortaya

çikan % degisme.

1.6 ATIK KAGITLARIN DEGERLENDIRILMESI ALANLARI VE ÖZELLIKLERI

Bir çok ülkede atik kagitlarin sahip olmasi gereken özellikler konusunda kalite standartlari gelistirilmistir. Böylece, kagit fabrikasina getirilen atik kagit kalitesinde bir homojenlik saglanmistir. Buna göre;

? Atik kagitlarin içindeki yabanci maddelerin cinsi ve miktari

Hacimlilik

23

? Kagidin rutubet içerigi ? Atik kagitlarin lif içerigi ve türü önemli olmaktadir. Kagit endüstrisinde atik kagitlarin degerlendirilmesi üç ayri amaçla yapilir.

1. Çok tabakali kartonlarin orta tabakasi yapiminda veya yüksek gramajli gri karton ve mukavva yapiminda mürekkep giderme islemine ugratilmadan,

2. Mürekkep giderildikten sonra agartilarak baski türü kagit yapiminda, 3. Atik kraft türü ambalaj kagitlari hamur haline getirildikten sonra yeniden

ayni amaçla kullanilarak degerlendirilebilir.

Geri kazanilmis liflerden yapilmis kagitlarin özelliklerini etkileyen temel lif degiskenleri; lif direnci,lif uzunlugu,liflerin sismesi veya plastiklesmesi ve lif baglanma potansiyelidir.

Ilk kez kullanilan kagit hamuru liflerinin direnç gelisimi üzerine lif uzunlugunun etkisinin önemli oldugu bilinmektedir. Oysa, geri kazanma prosesinde lifler katilasmakta ve sonuç olarak uygulanan rafinaj islemlerinde lifler kisalmaktadir. Lif–lif baglanmasi 2 faktörden etkilenmektedir. Bunlar, liflerin sismesi yani plastiklesmesi ve liflerin bag olusumdaki yerlesebilirligidir. Bunlara bagli olarak da bagli alan etkilenmektedir. Bu bakimdan atik lifler ilk kez kullanilan liflere göre bag olusumda yerlesebilirligi daha az olan bir özellige sahiptir.

Sonuç olarak, atik kagidin geri kazanimiyla katilikta, isik yansitma katsayisi ve opaklikta artislarin oldugu bilinmektedir. Genellikle, 4 veya daha fazla uygulanan döngüden sonra önemli direnç özellikleri sabit kalmaktadir. Hamurun serbestlik derecesi döngü sayisina bagli olarak artmakta bu da dövme için tüketilen enerji miktarini azaltmaktadir. Diger taraftan ilk iki döngü arasinda hamurun su tutma kapasitesi bakimindan da %13’lük bir azalma ortaya çikmaktadir. Su tutma kapasitesi, lifin iç sisme miktarini göstermesi bakimindan önemlidir.

Bu çalisma kapsaminda, atik kagitlarin fiziksel direnç özellikleri artirilarak her

türlü kagit üretiminde kullanilabilirliligi, ayrica taze odun ve yillik bitki hamurundan elde edilen kagit özelliginde kagit ve karton üretimi için en uygun metot belirlenecektir Ayrica, bu projeyle atik kagitlarin geri kazanilmasi, kullanimi ve çesitliligi artirilacaktir.

24

BÖLÜM 2

MATERYAL VE METOD

2.1 MATERYAL Arastirma materyali olarak farkli amaçlarla çesitli yerlerde kullanilip atilmis

kagitlar kullanilmistir. Bu kagitlar, 1. I. ve II. hamur yazi ve baski kagidi 2. Gazete kagidi ve ambalaj kagidi, 3. Karton ve oluklu mukavva seklinde üç gruba ayrilmistir. 2.2. YÖNTEM

Tam kuru 1 kg atik kagit (her grup için %50+%50 oraninda alinmistir) örnekleri 3X10 cm ebadinda kesilip % 10’ luk NaOH çözeltisinde, 60 oC sicaklikta 16 saat zaman zaman karistirilarak bekletilen örnekler soguk suyla yikanip tek diskli rafinörden geçirilerek tamamen liflendirilmesi saglanmistir. Elde edilen hamurlarin agartilmasinda hidrojen peroksit kullanilmistir. Agartma isleminde tek kademeli hidrojen peroksit agartma islemi uygulanarak kagidin parlaklik degeri yükseltilmis ve sarilik degeri ise düsürülmüstür. Çizelge 3.2’deki deney planina bagli kalinarak 3 adet agartma denemesi yapilmistir ve bu denemelerde Na2SiO3 miktari % 3, MgSO4 miktari % 0.5, EDTA orani % 0.5, agartma süresi 70 dak., reaksiyon sicakligi 70 oC ve konsantrasyon % 16 olarak sabit alinmistir.

Atik kagitlarin agartilmasindan sonra Çizelge 3.3’de belirtilen oranlarda karboksi metil selüloz(CMC), nisasta ve sap katilarak liflerin bag yapma özelligi ve dolayisiyla fiziksel özellikleri yükseltilmistir.

25

Daha sonra hollanderde üç kademe dövülerek Rapit-köthen kagit makinesin de 70 g/m2 agirliginda örnek test kagitlari yapilmistir.

Sonuç olarak agartilmis ve fiziksel ve optik özellikleri yükseltilmis hamurdan

TAPPI(14) standartlarina bagli kalinarak deneme kagitlari yapilmis fiziksel ve optik özellikleri belirlenmistir.

BÖLÜM 3

3. BULGULAR

3 atik kagit grubuna ait elde edilen verimler asagida Çizelge 3.1’de verilmistir.

Çizelge 3.1 Çesitli Atik Kagitlardan Elde Edilen Hamurlara Ait Verimler

Grup No

Atik Kagidin Türü Verim (%)

1 I. ve II. hamur yazi ve baski kagidi 80.50 2 Gazete kagidi ve ambalaj kagidi 80.14 3 Karton ve oluklu mukavva 79.10

Yukaridaki Çizelgede görüldügü gibi atik kagitlara ait verim degerleri ortalama

79.10 ile 80.50 degerleri arasinda degismektedir. En yüksek verim I. ve II. hamur yazi ve baski kagidi orak gruplandirilan 1.grup da gerçeklesmistir.

Atik kagit gruplarinin agartilmasinda tek kademeli Hidrojen peroksit agartmasi uygulanmis ve agartma kosullari ve sonuçlari Çizelge 3.2’de verilmistir.

Çizelge 3.2 Hidrojen Peroksit ile Agartilmis Atik Kagit Hamurlarinin Kimyasal ve

Optik Özelliklerine ait Bulgular.

Grup No

H2O2 Orani (%)

NaOH Orani (%)

Beyaz Çözelti

PH

Siyah Çözelti

PH

Peroksit Tüketimi

(%)

Agartma Verimi

(%)

Parlaklik (% Elrepho)

Sarilik (‰ Elrepho)

1 4 3 10.90 9.50 97.40 97.10 78.34 187.30 2 4 3 10.90 9.45 98.15 96.78 58.16 275.20 3 4 3 10.90 9.24 99.54 95.36 47.42 323.00

Not: Na2SiO3: %3, MgSO4: %0.5, EDTA: %0.5, reaksiyon süresi: 70 dakika, reaksiyon sicakligi: 70 °C ve konsantrasyon: %16 olarak sabit alinmistir.

26

Hidrojen peroksit agartma isleminde en yüksek agartma verimi, parlaklik ve en düsük sarilik degerleri I. ve II. hamur yazi ve baski kagidi karisimindan elde edilen hamurlarda elde edilmistir.

Yukarida elde edilen her gruba ait agartilmis hamurlara Asagida Çizelge 3.3’ de

belirtilen oranlarda karboksi metil selüloz(CMC), nisasta ve sap katilarak liflerin bag yapma özelligi ve dolayisiyla fiziksel özellikleri belirlenmistir.

20

Çizelge 3.3 Agartilmis Hamurlara CMC, Nisasta ve Sap Katilarak 50±3 SRo’ de Elde Edilen Fiziksel ve Optik Özelliklere Ait Bulgular

Deney No

Grup No

CMC (%)

Nisasta (%)

Sap (%)

Kopma Uzunlugu

(km)

Patlama Indisi

(kPa.m2/g)

Yirtilma Indisi

(mN.m2/g)

Parlaklik (% Elrepho)

Baski Opakligi

(%) 1A - - - - 4.05 2.40 7.00 78.34 91 2B - - - - 2.65 0.90 5.50 58.16 85 3C - - - - 5.75 4.00 9.50 47.42 80 1 1 2 1.5 4.32 2.70 7.34 79.00 92 2 1 4 1.5 4.70 3.11 7.87 79.24 93 3 1 6 1.5 4.93 3.21 8.10 79.52 93 4 2 2 1.5 2.92 1.00 5.72 58.35 86 5 2 4 1.5 3.25 1.19 5.94 58.72 87 6 2 6 1.5 3.58 1.30 6.20 58.97 87 7 3 2 1.5 5.97 4.21 9.74 47.71 81 8 3 4 1.5 6.22 4.48 9.98 47.84 82 9 3 6 1.5 6.55 4.63 10.27 47.93 83 10 1 1.5 1.5 4.25 2.60 7.23 78.92 92 11 1 3 1.5 4.37 2.81 7.54 79.01 93 12 1 4.5 1.5 4.60 3.02 7.82 79.10 94 13 2 1.5 1.5 2.85 0.96 5.60 58.27 86 14 2 3 1.5 3.05 1.05 5.71 58.48 87 15 2 4.5 1.5 3.21 1.14 5.93 58.56 88 16 3 1.5 1.5 5.89 4.10 9.60 47.51 82 17 3 3 1.5 6.07 4.28 9.81 47.68 83 18 3 4.5 1.5 6.21 4.41 9.97 47.80 84

Not: 1A: I. ve II. hamur yazi ve baski, 2B: Gazete kagidi ve ambalaj ve 3C: Karton ve oluklu mukavva dan elde edilen hamurlara ait fiziksel ve

optik degerlerdir.

21

BÖLÜM 4

4. SONUÇLAR

4.1 KARBOKSI METIL SELÜLOZUN ATIK KAGITLARIN FIZIKSEL VE OPTIK ÖZELLIKLERI ÜZERINE ETKISI

Karboksi metil selülozun sodyum tuzu (CMC); mürekkep emmeye, yaglara karsi

direnç saglamasi ve yüzey direncini iyilestirmesi amaciyla bir yüzey yapistirici olarak kullanilir. CMC yalniz basina kullanildigi gibi nisasta, bitkiler, sakizlar ve proteinlerle karistirilarak da kullanilmaktadir. CMC yüzey yapistirma kimyasali ya size preste yada kalender kutusunda uygulanabilir. CMC’nin ana uygulamalarindan birisi kartonun baski parlakligini iyilestirmek için kalender yapistirma kutusunda uygulanmasidir(14).

Agartilmis I. ve II. hamur yazi ve baski kagidi hamuruna %2, 4 ve 6 oranlarinda

Karboksi metil selüloz(CMC) ilave edilmis ve Yukaridaki Çizelge 3.3’de görüldügü gibi kagidin hem fiziksel hemde optik özelliklerini belirgin olarak artirmistir. Kopma indisi degeri 4.05 km den 4.93 km ye, 2.40’dan 3.21’e ve Yirtilma indisi 7.00’ dan 8.10’a ayrica optik özelliklerden Parlaklik degeri de 78.34’den 79.52’ye yükselmistir.

Ayni Çizelgede I. grup hamurlara %6 CMC ve %1.5 sap ilavesiyle edilen kagitlarin fiziksel özelliklerinden kopma uzunlugunda %17.85, patlama indisinde %25.23 ve yirtilma indisinde ise %13.58’lik bir artis gözlenmistir. II. grup hamurlara %6 CMC ve %1.5 sap ilavesiyle edilen kagitlarin fiziksel özelliklerinden kopma uzunlugunda %25.98, patlama indisinde %30.77 ve yirtilma indisinde ise %11.29’luk bir artis ve III. Grup hamurlara ayni oranda CMC ve sap ile elde edilen kagitlarin fiziksel özelliklerinden kopma uzunlugunda %1.22, patlama indisinde %13.61 ve yirtilma indisinde ise %7.50’lik bir artis belirlenmistir. Ayrica her üç gruba ait kagitlarin optik özeliklerinde de çok belirgin olmayan artislar gözlenmistir.

4.2 NISASTANIN ATIK KAGIDIN FIZIKSEL VE OPTIK ÖZELLIKLERI

ÜZERINE ETKISI

Arastirmamizda dogal organik esasli katyonik nisasta kullanilmistir. Misir ve patetes esasli katyonik nisastalar asidik veya alkalen kagit üretiminde kagitlarin fiziksel ve özellikle saglamlik degerlerini artirmak ve alkalen kagit üretiminde yapistirma için katyonik bir yapistirma kimyasali olarak 20-30 yildan beri kullanilmaktadir. Bu maddeler uygulamaya bagli olarak 3-15 kg/ton dozajda kullanildiklarinda tutunmaya katkilari oldukça yüksektir. Katyonik nisasta islak sondaki stokun katyonik istegine etki eder ve koagülant olarak hareket ederek liflerin karboksil gruplarini (-COO) nötralize eder(15). Çizelge 3.3’deki sonuçlara bakildiginda %1.5, 3 ve 4.5 oranlarinda ilave edilen nisasta da her üç grup atik kagit hamurlarindan elde edilen kagitlarin fiziksel ve optik özelliklerini artirmistir.

Genel olarak atik kagitlardan elde edilen agartilmis hamurlara ilave edilen nisasta;

CMC’ den daha az oranlarda kagitlarin fiziksel özelliklerini artirmistir. %4.5 oraninda

22

nisasta ilave edildiginde fiziksel özelliklerden kopma uzunlugu 4.60 km, patlama indisi 3.02 kPa.m2/g ve yirtilama indisi ise 7.82 mN.m2/g iken %4 oraninda CMC ilave edildiginde fiziksel özelliklerden kopma uzunlugu 4.70 km, patlama indisi 3.11 kPa.m2/g ve yirtilama indisi ise 7.87 mN.m2/g olarak daha yüksek çikmistir. Fakat aradaki fark çok belirgin degildir. Optik özelliklerde CMC ilavesiyle nisastadan daha fazla artmistir.

Çizelgede 3.3’de I. grup hamurlara %4.5 nisasta ve %1.5 sap ilavesiyle edilen

kagitlarin fiziksel özelliklerinden kopma uzunlugunda %11.96, patlama indisinde %20.53 ve yirtilma indisinde ise %10.49’luk bir artis, II. grup hamurlara %4.5 nisasta ve %1.5 sap ilavesiyle edilen kagitlarin fiziksel özelliklerinden kopma uzunlugunda %17.45, patlama indisinde %21.05 ve yirtilma indisinde ise %10.49’luk bir artis ve III. Grup hamurlara ayni oranda CMC ve sap ile elde edilen kagitlarin fiziksel özelliklerinden kopma uzunlugunda %7.40, patlama indisinde %9.30 ve yirtilma indisinde ise %4.71’lik bir artis gözlenmistir. Ayrica her üç gruba ait kagitlarin optik özeliklerinde parlaklik degerleri de kademeli olarak artmistir.

4.3 SAPIN ATIK KAGIDIN FIZIKSEL VE OPTIK ÖZELLIKLERI

ÜZERINE ETKISI En önemli inorganik tutunma maddesi saptir. Temel kullanim alani; kolofan iç yapistirmada çökelmeyi kontrol ederek performansi artirmaktir. Bununla birlikte, sap ilavesi liflerin tutunmasini ve drenaji iyilestirir ve zift olusumunu azalma üzerine de etkisi vardir (16). Sapin kimyasal formülü Al2(SO4)3. 18 H2O olup her pH’da farkli bir kompleks olusturur. Hamur ve kagit içinde sap kullanimi için etkili pH araligi 4.3-6.5 arasindadir. Ph 4.3’ün altinda alüminyum iyonu çözelti içinde kalir, pH 6.5’in üzerinde iken Al+3 tamamen suyun OH- iyonu ile reaksiyona girer. Bu nedenle asit ortamda kagit üretiminde kullanilir(15). Sap %0.5-3 konsantrasyonlarda kullanilmaktadir. Sapin koagülasyon mekanizmasi, stok bilesenlerinin negatif yüklerinin Al+3 iyonlari ile nötralizasyonu sonucu meydana gelir(17).

Agartilmis I. ve II. hamur yazi ve baski kagidi, gazete ve ambalaj kagidi ve III. grup karton ve oluklu mukavva hamurlarina %1.5 oraninda sap ilave edilmis ve tüm gruplardaki hamurlardan elde edilen kagitlara ait liflerin tutunmasini ve drenajini iyilestirerek fiziksel direnç özelliklerini yükseltmistir. Ayrica, her üç gruba ait elde edilen kagitlarin optik özelliklerinden parlaklik degeride sabit sap ilavesiyle artmistir.

23

BÖLÜM 5

5. ÖNERILER

Kagit üretimimizde atik kagidin kullanilmasi Avrupa Birligi ve Amerika Birlesik Devletlerine göre çok düsük bir düzeyde oldugu için ilk planda sekonder liflerin hangi tür kagit üretimi için kullanilabilecegi ve daha fazla atik kagit toplanmasi konusundaki sorunlarin çözülmesi gerekmektedir. Bu amaçlarla atik kagit kullanimi konusunda bir standardizasyon yapilmasi gerekmektedir. Böylece sistemli, standartlar dahilinde yapilacak bir uygulama ile lif kalitesini yükseltecek ileri tekniklerin ortaya çikacagi ve sekonder liflerin bugün kullanilmadigi kagit türlerimizde kullanilabilme imkani saglayacaktir. Çünkü atik kagit standartlara uygun olarak degerlendirildiginde kagit sektöründeki kullanim yerleri çok fazla artmaktadir.

Yukarida sözkonusu kimyasallarla Fiziksel ve optik özelikleri iyilestirilmis atik

kagit hamurlarinin tekrar degerlendirilmesinin saglayacagi avantajlari söyle siralayabiliriz:

1. Fiziksel ve optik özelikleri iyilestirilmis atik kagit hamurlarina taze hamurlar

katilarak 5-6 kez geri dönüstürebilmektedir. 2. Atik kagidin temini kolay ve devamliligin söz konusu oldugu için sürekli bir

hammadde kaynagidir. 3. Atik kagidin yeniden üretimi yani sekonder liflerin elde edilmesi basit ve

kolaydir. 4. Mukavemet özellikleri artirilmis atik kagit hamurlarindan tekrar kagit

üretmek ucuzdur. 5. Bugün gelistirilen yeni tekniklerle atik liflerden elde edilen kagitlar her

alanda kullanilabilecek özelliklere sahiptir. 6. Atik kagittan üretim sirasinda çevre kirlenme sorunu çok az olmaktadir.

Ayrica atik kagitlarin degerlendirilmesi ile kullanilmis kagidin kati madde halinde çevrede yapacagi kirlenme ve buna ait temizlik masraflarinin da önüne geçilmektedir.

7. Atik kagitlardan sekonder lif hamuru üretiminde kullanilan enerji, odundan kagit hamuru üretimine oranla dikkate deger bir miktarda azdir. Bu özellik üretimin sagladigi en büyük karlilik olarak her zaman düsünülmelidir.

8. Kagidin tüketimi daima artim göstermektedir. Buna paralel olarak atik kagit miktari da artmaktadir. Yani atik kagit hammadde kaynagi olarak artan bir özellige sahiptir.

9. Orman kaynaklari daha iyi korunmakta ve geri dönüstürülen her bir ton atik kagit orta geliskinlikte 17 agaci kesilmekten kurtarmaktadir (18).

Bu sonuçlardan sonra ülkemizde fiziksel ve optik özellikleri artirilmis atik

kagitlarin tekrar degerlendirilmesi konusundaki önerileri söyle siralayabiliriz. Ilk planda atik kagit toplama isleminin bir düzene sokulmasi ve miktarinin

artirilmasi gerekmektedir. Toplama aliskanligi çesitli uyarilarla ve kampanyalarla halka benimsetilmelidir. Okullar, resmi daireler, bürolar, magazalar, evler ve kagit kullanan

24

isletmelerden (kutucular, matbaalar, gazete, mecmua, basimevleri v.s. gibi) sistemli ve devamli bir toplama yapilmalidir.

Sonuç olarak; yukarida uygulan metotlarla atik kagit kullanimi kagit sektöründe

rastlanan gerek kagit üretimi için lazim olan odun konusundaki gerekse de kagidin kullanildiktan sonra kati atik olarak çevrede yaptigi problemler, kullanim orani dahilinde önlenecektir. Ayrica, Ülkemizde kagit üretimi ve tüketiminde de istenilen artis da söz konusu olacaktir.

KAYNAKLAR

1. Eroglu, H., Tutus, A. 2004. The History and Current Status of Paper and Paperboard Industry in Turkey, APPITA Journal, Vol.:57, Number:4, pp: 268-273, Australia.

2. Karayilmazlar, S. and Eroglu, H. 2001. Latest developments in Turkish paper industry and relationship between per capita national income and paper consumption, INPAPER, Vol.:1, Number: 4, India.

3. Usta, M. 2002. Ülkemizde atik kagitlarin degerlendirilmesi, sorunlari ve çözüm önerileri, KSÜ Konferans salonu, Kahramanmaras.

4. Anonymous. 2002. Pulp and Paper International, Annual Review, Belgium, Vol.8, July.

5. Anonymous. 2000. Kagit Sanayii özel ihtisas Komisyonu Raporu, Sekizinci Bes Yillik Kalkinma Plan, DPT, Ankara.

6. Ellis, R.L. and Sedlachek, K.M. 1999. Recycled-versus virgin-fiber characteristics: A companies, p.7-27, in Secondary Fiber Recycling by J.S pangenberg Richard, p. 268.

7. Balos, M.B. and Patterson, V.J. 1998. Recovered Paper Contaminants, p.79-83,in secondary Fiber Recycling by J. Spangenberg Richard, 268 p.

8. James, R. 2000. Global output just keeps on growing, PPI, July. 9. Merriman, K., 1989. Cleaning for Contaminant Removal in Recycled-Fiber

Systems, in Secondary Secondary Fiber Recycling by J. Spangenberg Richard. 10. Andersen, S.L. 1997. The outer limits of paper recovery and recycling, Tappi

Journal, Vol. 80, No:4, P 59-68. 11. Moss, C.L. 1997. Theory and reality for contaminant removal curves, Tappi Jornal,

Vol:80, No:4, p 69-79,. 12. Atik, C. 1999. Geri Dönüsümün selüloz Lifleri Üzerindeki Etkileri, Doktora Tezi,

IÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Istanbul. 13. Anonymous, 1993. Tappi Test Methods, Tapi pres, Atlanta. 14. Eroglu, H., and Usta, M. 2004. Kagit ve Karton Üretim Teknolojisi Ders Kitabi, I.

Cilt, s:91, Trabzon. 15. Doiron, E, B. 1998. Retention aid system, in retention of fines and filleres during

papermaking edited by J.M. Gess, Tapi Pres, Atlanta, p. 157-176. 16. Casey, J. P. 1981. Pulp and Paper Chemistry and Technology, vol.:3, Third edition,

Toronto. 17. Roberts, J, C. 1996. Paper Chemistry, Third edition, Blackie Academic and

professsional, Glaskow. 18. Kirci, H. 2003. Kagit Hamuru Endüstrisi Ders Notlari, KTÜ Orman Fak. Orman

End. Mühendisligi Bölümü, Trabzon.