T.C. BARTIN ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ORMAN ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Transkript

1 T.C. BARTIN ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ORMAN ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI YÜKSEK LİSANS TEZİ ATIK KAĞIT KIRINTI LİFLERİNİN FARKLI HAMURLARDAN ELDE EDİLEN KAĞITLARIN ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ HAZIRLAYAN SAFFET UYSAL DANIŞMAN DOÇ. DR. SEZGİN KORAY GÜLSOY BARTIN-2017

2

3 T.C. BARTIN ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ORMAN ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ATIK KAĞIT KIRINTI LİFLERİNİN FARKLI HAMURLARDAN ELDE EDİLEN KAĞITLARIN ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ YÜKSEK LİSANS TEZİ HAZIRLAYAN Sffet UYSAL JÜRİ ÜYELERİ Dnışmn : Doç. Dr. Sezgin Kory GÜLSOY - Brtın Üniversitesi Üye : Yrd. Doç. Dr. Ayhn GENÇER - Brtın Üniversitesi Üye : Yrd. Doç. Dr. Ayhn TOZLUOĞLU - Düze Üniversitesi BARTIN-2017

4 KABUL VE ONAY Sffet UYSAL trfındn hzırlnn ATIK KAĞIT KIRINTI LİFLERİNİN FARKLI HAMURLARDAN ELDE EDİLEN KAĞITLARIN ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ şlıklı u çlışm, trihinde ypıln svunm sınvı sonuund oy irliği ile şrılı ulunrk jürimiz trfındn Yüksek Lisns Tezi olrk kul edilmiştir. Bşkn : Doç. Dr. Sezgin Kory GÜLSOY (Dnışmn) Üye : Yrd. Doç. Dr. Ayhn GENÇER Üye : Yrd. Doç. Dr. Ayhn TOZLUOĞLU Bu tezin kulü Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu nun.. /.. /20 trih ve 20../..-..syılı krrıyl onylnmıştır. Doç.Dr. H. Selm ÇELİKYAY Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü ii

5 BEYANNAME Brtın Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü tez yzım kılvuzun göre Doç. Dr. Sezgin Kory GÜLSOY dnışmnlığınd hzırlmış olduğum ATIK KAĞIT KIRINTI LİFLERİNİN FARKLI HAMURLARDAN ELDE EDİLEN KAĞITLARIN ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ şlıklı yüksek lisns tezimin ilimsel etik değerlere ve kurllr uygun, özgün ir çlışm olduğunu, ksinin tespit edilmesi hlinde her türlü ysl yptırımı kul edeeğimi eyn ederim Sffet UYSAL iii

6 ÖNSÖZ Bu tez çlışmsı yıllrı rsınd Brtın Üniversitesi Brtın Ormn Fkültesi Ormn Endüstri Mühendisliği Bölümü Ormn Ürünleri Kimysı Anilim Dlı nd kıymetli hom Doç. Dr. Sezgin Kory GÜLSOY yönetiminde hzırlnmıştır. Tez çlışmmın her şmsınd yrdımlrını esirgemeyen sygıdeğer hom teşekkür ederim. Tez svunmmd jüri üyesi olm nezketini gösteren syın holrım Yrd. Doç. Dr. Ayhn GENÇER ve Yrd. Doç. Dr. Ayhn TOZLUOĞLU n, lortuvr çlışmlrımd ilgi ve deneyimlerini esirgemeyen değerli hom Yrd. Doç. Dr. Ayhn GENÇER e sonsuz şükrnlrımı sunrım. Ayrı, Brtın Üniversitesi, Ormn Endüstri Mühendisliği Anilim Dlı, Ormn Ürünleri Kimysı ve Teknolojisi Bilim Dlındki rkdşlrım Serht ŞİMŞİR ve Fdime YURDAKURBAN rştırmlrımd yrdımı olduğu için teşekkür ederim. Bununl irlikte, çlışmlrım oyun mddi ve mnevi desteklerini esirgemeyen ileme sonsuz teşekkür ederim. Sffet UYSAL iv

7 ÖZET Yüksek Lisns Tezi ATIK KAĞIT KIRINTI LİFLERİNİN FARKLI HAMURLARDAN ELDE EDİLEN KAĞITLARIN ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ Sffet UYSAL Brtın Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Ormn Endüstri Mühendisliği Anilim Dlı Tez Dnışmnı: Doç. Dr. Sezgin Kory GÜLSOY BARTIN-2017, Syf: XIV + 58 Bu çlışmd, tık kğıt, kızılçm ve titrek kvk dövülmüş (28ºSR) ve dövülmemiş hmurlrının lif süspnsiyonlrın %5, %10 ve %15 ornlrınd tık kğıt kırıntı lifleri ktılrk, kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın kopm indisi, uzm, TEA, yırtılm indisi, ptlm indisi, prlklık, opklık, hv geçirgenliği ve yüzey düzgünlüğü değerlerine etkileri elirlenmiştir. Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvk dövülmemiş kğıt hmurlrının lif süspnsiyonlrın %5, %10 ve %15 ornlrınd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın sğlmlık özelliklerinde rtış neden olduğu tespit edilmiştir. Kırıntı lif ilvesinin dövülmemiş kğıt hmurlrındn elde edilen kğıtlrın hv geçirgenliğini zlttığı, yüzey düzgünlüğünü ise rtırdığı elirlenmiştir. Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvk dövülmüş (28 ºSR) kğıt hmurlrının lif süspnsiyonlrın %5, %10 ve %15 ornlrınd kırıntı lif ilve edildiğinde kğıtlrın sğlmlık özelliklerinin hmur türüne ğlı olrk değişim gösterdiği tespit edilmiştir. Kırıntı lif ilvesi dövülmüş kızılçm ve titrek kvk örneklerinde kğıdın sğlmlık özelliklerini zlırken, dövülmüş tık kğıt liflerinde kğıtlrın sğlmlık özelliklerini rtırmıştır. Diğer trftn, dövülmüş liflere kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın hv v

8 geçirgenliğini zlttığı tespit edilmiştir. Sonuç olrk, dövülmemiş kğıt hmurlrd kırıntı lif ilvesinin titrek kvk krft hmurund diğer kğıt hmurlrın göre dh etkili olduğu görülmüştür. Dövülmüş kğıt hmurlrd ise kırıntı lif ilvesinin tık kğıt hmurund diğer kğıt hmurlrın göre dh etkili olduğu elirlenmiştir. Diğer trftn, kırıntı lif ilvesinin dövülmemiş kğıt hmurlrınd, dövülmüş kğıt hmurlrındn dh elirgin ir etki gösterdiği elirlenmiştir. Anhtr Kelimeler Populus tremul L.; Pinus ruti Ten.; tık kğıt; krft; kırıntı lif; kğıt hmuru ve kğıt özellikleri. Bilim Kodu vi

9 ABSTRACT M. S. Thesis EFFECTS OF RECYCLED FIBER FINES ON HANDSHEET PROPERTIES OF SEVERAL PULPS Sffet UYSAL Brtın University Grdute Shool of Nturl nd Applied Sienes Forest Industry Engineering Thesis Advisor: Doç. Dr. Sezgin Kory GÜLSOY Brtın-2017, pp: XIV + 58 In this study, reyled fier fines were dded y 5%, 10%, nd 15% to uneten nd eten pulps of reyled fiers nd virgin fiers of Bruti pine nd Europen spen. The effets of fier fines ddition on tensile index, streth, TEA, ter index, urst index, rightness, opity, ir permeility, nd smoothness of hndsheets were evluted. The fier fines ddition to the uneten pulps ws used to inreses in strength properties of hndsheets. On the other hnd, ir permeility of hndsheets ws deresed with fier fines ddition, while smoothness of hndsheets ws inresed. In the fier fines ddition to the eten pulps (28 ºSR), the strength properties of hndsheets were hnged depending on pulp. The strength properties of eten pulps of Bruti pine nd Europen spen were deresed with fier fines ddition, while the strength properties of eten pulps of reyled pulp were inresed. On the other hnd, the ir permeility of hndsheets ws deresed with fier fines ddition. Consequently, effet of fines ddition to uneten pulps hd more pronouned in Europen spen krft pulp thn tht of other pulps. Also, effet of fines ddition to eten pulps hd more pronouned in reyled pulp thn tht of other pulps. On the other hnd, vii

10 effet of fines ddition to uneten pulps ws prominent thn tht of eten pulps. Key Words Populus tremul L.; Pinus ruti Ten.; reyled fier; krft; fines; pulp nd pper properties. Siene Code viii

11 İÇİNDEKİLER Syf KABUL VE ONAY... ii BEYANNAME... iii ÖNSÖZ... iv ÖZET... v ABSTRACT... vii İÇİNDEKİLER... ix ŞEKİLLER DİZİNİ... xi TABLOLAR DİZİNİ... xiii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ... xiv BÖLÜM 1 GİRİŞ Titrek Kvk (Populus tremul L.) Hkkınd Genel Bilgiler Titrek Kvğın Doğl Yyılışı Titrek Kvk Odununun Kullnım Yerleri Kızılçm (Pinus ruti Ten.) Hkkınd Genel Bilgiler Kızılçmın Doğl Yyılışı Kızılçm Odununun Kullnım Yerleri Atık Kğıt Atık Kğıtlrın Sınıflndırılmsı Hornifiksyon Kırıntı Lifler ve Kırıntı Lifler İle İlgili Ypıln Çlışmlr Kırıntı Liflerin Tutunmsını Etkileyen Fktörler Çlışmnın Amı BÖLÜM 2 MATERYAL VE YÖNTEM Mteryl Yöntem Yonglrın Hzırlnmsı Krft Pişirme Koşullrı ix

12 Syf Kğıt Hmurlrınd Ypıln Anlizler Kırıntı Liflerin Hzırlnmsı (Buer MNett Lif Tsnif Edii) Deneme Kğıtlrının Hzırlnmsı Kâğıtlrın Fiziksel, Optik ve Meknik Özellikleri Verilerin Değerlendirilmesi BÖLÜM 3 BULGULAR VE İRDELEME Kğıt Hmurlrının Özellikleri Kırıntı Lif İlvesinin Lif Süspnsiyonunun Drenjı Üzerine Etkisi Deneme Kğıtlrının Sğlmlık ve Optik Özellikleri Kğıtlrın Sğlmlık Özellikleri Kopm İndisi Uzm TEA Yırtılm İndisi Ptlm İndisi Yoğunluk Kğıtlrın Optik Özellikleri Prlklık Opklık Kğıtlrın Yüzey Düzgünlüğü ve Hv Geçirgenliği Üzerine Kırıntı Lif İlvesinin Etkisi Yüzey düzgünlüğü Hv Geçirgenliği BÖLÜM 4 SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ x

13 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil Syf No No 1. Titrek kvğın Türkiye'deki doğl yyılışı Kızılçmın Doğl yyılış Hritsı Kurutm etkisiyle liflerin çeper ypısınd meydn gelen değişim (hornifiksyon) Kırıntılrın oluşumu Kırıntı liflerin lif yüzeyine tutunmsı Kırıntı liflerin yüzey lnı (sold) ve drenjı (sğd) Buer MNett lif tsnif edii mesh elekte iriken kırıntı lifler Lif-kırıntı krışımı lif süspnsiyonu Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın kopm indisi değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın kopm indisi değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın uzm değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın uzm değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın TEA değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın TEA değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yırtılm indisi değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yırtılm indisi değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın ptlm indisi değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın ptlm indisi değerlerine etkisi xi

14 Şekil Syf No No 20. Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yoğunluk değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yoğunluk değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın prlklık değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın prlklık değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın opklık değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın opklık değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yüzey düzgünlüğü değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yüzey düzgünlüğü değerlerine etkisi Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın hv geçirgenliği değerlerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın hv geçirgenliği değerlerine etkisi xii

15 TABLOLAR DİZİNİ Tlo Syf No No 1. Çlışmd kullnıln krft pişirme koşullrı Çlışmd kullnıln lif-kırıntı krışım ornlrı Deneme kâğıtlrının testlerinde kullnıln yöntemler Kızılçm, titrek kvk ve tık kğıt hmurlrının zı özellikleri Çlışmd kullnıln hmurlrın lif süspnsiyonlrın kırıntı lif ilvesi ile liflerin serestlik dereesinde meydn gelen değişim Dövülmemiş kğıt hmurlrın kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi Dövülmemiş kğıt hmurlrın kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi (% değişimler) Dövülmüş (28 ºSR) hmurlr kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlr kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi (% değişim) Dövülmemiş hmurlrd kğıtlrın yüzey düzgünlüğü ve hv geçirgenliği üzerine kırıntı lif ilvesinin etkisi Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kğıtlrın yüzey düzgünlüğü ve hv geçirgenliği üzerine kırıntı lif ilvesinin etkisi xiii

16 SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ± : Stndrt spm % : Yüzde Cm : Sntimetre M : Metre KISALTMALAR TEA : Tensile Energy Asorption OGM : Ormn Genel Müdürlüğü OCC : Oluklu mukvv tıklrı ONP : Eski gzete kğıtlrı AB : Avrup Birliği CTMP : Kimysl Termomeknik Hmur N 2 S : Sodyum Sülfür NOH : Sodyum Hidroksit KMnO 4 : Potsyum Permngnt ºSR : Shopper Riegler SPSS : Sttistil Pkge for Soil Sienes xiv

17 BÖLÜM 1 GİRİŞ Kğıt geniş ir kullnım lnın ship oln, frklı lnlrd değerlendirilen çok yönlü ir mddedir. Bskı ve yzı mıyl kullnımı yygın olmsın krşın, endüstriyel lnlrd, inşt lnlrınd ve mlj snyinde de kğıttn fydlnılmktdır. Kğıdın etimolojisine kıldığınd ilk olrk Çinliler trfındn kullnıldığı ileri sürülmekte olup, ypıln rkeolojik kzılr ve elde edilen ulgulrd unu desteklemektedir (URL-1, 2016). Türkiye de 1936 yılınd kuruln kğıt sektörü, 1980 li yıllr kdr yurt içi tlei krşılmk mı doğrultusund fliyet göstermiştir dönemi Türk kğıt sektörü için tm ir üyüme ve gelişme dönemi olmuştur. Uzun yıllr dış rekete kplı olrk gelişen sektör, Avrup Birliği (AB) ile Türkiye rsındki gümrük duvrlrının kldırılmsı ile yeni ir döneme girmiştir. Türkiye de kğıt üretimi kğıt hmuru, ir kısım üretimi ithltı ve geri dönüşümlü kğıtlrın değerlendirilmesi ile ypılmktdır. Hmmdde sğlyn tek kuruluş niteliğindeki SEKA-Türkiye Selüloz ve Kğıt Friklrı nın özelleştirilmesini tkien sektörün temel hmmdde kynklrı; selüloz ithltı ve tık kğıtlrın yeniden değerlendirilmesi şeklinde olmuştur (Krton Sektör Rporu, 2014). Türkiye de 2014 yılınd 3 milyon ton tık kğıt geri kznılmıştır. Ülkemizde hlen 56 det kğıt-krton üreten mkine ulunmktdır. Kğıt-krton üretiminin n ölümlerinden; Hmur Hzırlm Bölümü sırsıyl; çm, temizleme, dövme, prçlm, rfinsyon ve ktkı mddeleri ilvesi işlemlerini kpsmktdır. Hzırlnn hmurun Kğıt Mkinesi Önesi İşlemleri ölümü; seyreltme ve temizleme kdemelerini, Kğıt Mkinesi ölümü ise; süzme, presleme ve kurutm işlemlerini kpsmktdır (Krton Sektör Rporu, 2014). Ülkemizde oluklu mukvv kğıtlrındn krft liner ve krft tor kğıdı türlerinin üretiminde hmmdde olrk %100 odundn elde edilen kğıt hmuru kullnılmktdır. Fluting ve test liner türlerinin üretiminde hmmdde olrk ise yıllık itkilerden (smn, kmış, çeltik v.) elde edilen kğıt hmuru ve tık kğıt kullnılmktdır. AB ülkelerinde 1

18 krft tor kğıtlrın üretiminde %100 irinil lif hmmdde olrk kullnılırken, krftliner kğıtlrının üretiminde odundn elde edilmiş kğıt hmuru ynınd tık kğıtlr d hmmdde olrk kullnılmktdır. Türkiye tık kğıt konusund ship olduğu potnsiyeli değerlendirememektedir. AB ye uyum çlışmlrı çerçevesinde kğıt-krton sektöründe geri kznıln kğıt miktrının rtırılmsı üyük önem tşımktdır (Krton Sektör Rporu, 2014). 1.1 Titrek Kvk (Populus tremul L.) Hkkınd Genel Bilgiler Titrek Kvğın Doğl Yyılışı Titrek kvk ılımn iklimleri terih eden ir ğç türüdür. Fkt soğuk mıntıklrd d yetişir. Dh ziyde kuzey ve doğu kılrı terih eder. 35 kuzey enleminden (Cezyir), 71 kuzey enlemine kdr, Atls Okynus'undn Jpony'y kdr geniş ir yyılış gösterir. Titrek kvklrın vertikl yyılışının Kfksy'd 2200 m'ye, İsviçre Alpler'in de 2000 m ye, Doğu Andolu'd 2100 m'ye kdr çıktığı tespit edilmiştir. Titrek kvk ülkemizde de geniş ir yyılış gösterir (Uluer ve Özy, 1992) (Şekil 1). Şekil 1: Titrek kvğın Türkiye'deki doğl yyılışı (Öner ve Asln, 2002). 2

19 1.1.2 Titrek Kvk Odununun Kullnım Yerleri Titrek kvk odununun çok çeşitli kullnım lnlrı ulunmktdır. Odununun yeknesk ypıd olmsı, yumuşk ve koly soyulilmesi, eğilme direninin yüksek olmsı, kimysl mddeleri sore etme özelliği ve yndığınd is çıkrmmsı, yıllık hlklrının dr olmsı, koyu renkli ir özünün ulunmmsı ve düzgün lifli olmsı seeiyle soym mkinelerinde kolylıkl tklr hlinde soyulilmesi gii nedenlerle kirit çöpü ypımınd kullnılmktdır. Titrek kvk odunund, lignin ornının %17,40 ile diğer kvk türlerinin çoğundn dh düşük ornlrd ulunmsı, tersine selüloz ornının yüksek olmsı, koly ğrtılilmesi ve lif uzunluğunun 1,37 mm olmsı gii vntjlrı nedeni ile kğıt üretimine elverişli ir tür olduğu söyleneilir (Öner ve Asln, 2002). 1.2 Kızılçm (Pinus ruti Ten.) Hkkınd Genel Bilgiler Kızılçmın Doğl Yyılışı Kızılçmın genel oğrfi yyılışı Doğu Akdeniz Hvzsı ve özellikle Türkiye toprklrıdır. Yyılışı Yunnistn'ın kuzeyinden Rodos Dğlrındn (Btı Trky dn) doğuy doğru ilerler ve dünyd en geniş ve zengin yyılışını Türkiye de ypr. Toros dğ silsilelerini tkip ederek Türkiye sınırlrını şr ve güneyde Suriye, Lünn, Filistin ve Ürdün ile güneydoğud yyılışının en doğu oylmı oln Irk t (Zvit-Atruş yöresi) doğl yyılış ypr. Krdeniz in kuzeyinde, Akdeniz ikliminin skın olduğu Kırım Yrımdsınd d yyılış gösterir. Yyılışının en tı oylmı ise, İtly nın Klriy Yrımdsıdır. Türkiye'de en geniş yyılışını Akdeniz, Ege ve Mrmr Bölgelerinde ypmktdır. Ayrı Krdeniz shilleri oyun örneğin Sinop Çm gölü yöresinde küçük dıklr hlinde de doğl yyılışı ulunur (URL-2, 2015) (Şekil 2). 3

20 Şekil 2: Kızılçmın Doğl yyılış Hritsı (OGM, 2012) Kızılçm Odununun Kullnım Yerleri Kızılçm odunu, inşt mlzemesi, mlj sndığı, trım letleri, tel direği, mden direği, çit kzığı ve deniz tşıtlrının ypımınd kullnılır. Ayrı kğıt snyiinde sülft metodu ile değerlendirme imknı vrdır. Kızılçm kuklrı ise tnen üretiminde kullnılır. Ağın 0,30 metresindeki kukt % 18,13, 1,30 metresinde % 13,45 ve 6,0 metresinde ise % 12,6 ornınd tnen vrdır (Öktem, 1987). 1.3 Atık Kğıt Atık kğıt geri dönüşüm döngüsünde hmmdde olrk kul edilir. Herhngi ir kullnım lnınd fonksiyonunu tmmlyrk kullnılmyk hlde olduğu için elden çıkrılrk tıln tüm kğıt çeşitleri ve krtonlr tık kğıt olrk kul edilir. Bunun ynınd gzete mtlrındn çıkn htlı gzete skılrı ve skı fzlsı gzete kğıtlrı d tık kğıtlr olrk görürler. Bun krşılık tek kullnım için tsrlnmış emii kğıtlr ve hijyen mçlı kullnıln kğıtlr hijyen ve sğlık nedenlerinden dolyı geri dönüştürülemedikleri için tık kğıt olrk kul edilmezler (Bjpi, 2014). Teorik olrk uzun liflerden kıs liflere göre dh yüksek direnç özelliklerine ship kğıtlrın üretildiği ilinmektedir. Ayrı, lifler rsındki ğlnm dereesi de, liflerin şişme/plstikleşme ve hidrojen ğı ypm özelliği ile ykındn ilişkilidir. Fkt geri kznılmış sekonder lifler tipik olrk orijinl lif oylrın göre dh kıs (lifler 4

21 kıslmkt) ve sert (rijit) ypıddırlr. Benzer şekilde liflerin yüzey lnlrı drlmış olduğundn ğ ypm potnsiyelleri dh düşüktür (Şhin, 2014). Atık kâğıtlrdn geri kznılmış sekonder lifler tek şın vey irinil lifler ile elli ornlrd krıştırılrk irçok kâğıt ve krton ürünleri üretileilir. Genel olrk, düşük vey ort klitede kâğıt mendil ve hvlu, gzete kğıdı ve düşük kliteli uuz mlj kğıtlrı ile krton üretiminde çoğunlukl yüksek ornd meknik hmurl irlikte geri kznılmış sekonder lifleri yoğun olrk kullnılilmektedir. Bu tip kğıtlrın syf ypılrı genel olrk; lifin orijinine (kıs/uzun lif, geri kznılmış lif vey meknik/kimysl lif ornı), kğıt friksyonu esnsınd eklenen mddelere ve kullnıln teknolojiyle ykındn ilişkilidir. Bu özelliğinden dolyı yeniden üretilmiş kğıtlr tipik olrk; ) Syf ypısınd dh fzl kir (enek) ve oşluk ornın shiptir, ) Lifler hornifiksyon uğrdığı için elde edilen kğıtlrın direnç özellikleri dh düşüktür, ) Lifsel olmyn prtiküllerin yüksek ornd ulunmsındn dolyı kğıdın direnç özellikleri önemli dereede düşüktür, d) Kğıtlrın optik özellikleri (prlklık, renk, v.,) önemli dereede düşüktür, e) Yüksek kül ornın shiptirler (içerdikleri dolgu mddeleri nedeniyle), f) Dh düşük yüzey düzgünlüğüne shiptirler (Şhin, 2014) Atık Kğıtlrın Sınıflndırılmsı Atık kâğıtlr 4 temel grupt sınıflndırılmktdır (Bjpi, 2014). Krışık tıklr, (Mixed wste) Oluklu mukvv tıklrı, (Old orrugted ontiners) Atık gzete kâğıtlrı, (Old newsprint) Atık dergiler (Old mgzines) Hornifiksyon Hornifiksyon, kğıt üretiminde kullnıln liflerin kğıdın kurutulmsı esnsınd kollps uğryrk yeniden su ldıklrınd şişme özelliklerini yitirmeleri olrk tnımlnmktdır. 5

22 Hornifiksyon meknizmsı suyun uzklştırılmsı sonuu liflerin iriri ile dh sıkı ir ypı oluşturmsıdır (Şekil 3). Genel olrk hornifiksyon uğryn lifler; - dh rijit, - dh kırılgn özellikte, - irirleriyle ğlnm potnsiyeli ve spesifik yüzey lnlrı dh zdır. Kurutulmuş ve kollps uğrmış lif Şekil 3: Kurutm etkisiyle liflerin çeper ypısınd meydn gelen değişim (hornifiksyon) (URL-3, 2016). Kurutulmuş ve hornifiksyon uğrmış selüloz lifleri sert ypılrı nedeniyle, kurutulmmış liflere göre dövme işleminde dh koly kırılilirler, dh fzl kırıntı lif frksiyonlrı oluşturilir. Livin ve Slln (1996) göre selülozun kurutulmsı sonuu küçük oyutlu lif frksiyon ornı rtmkt ve u küçük lif frksiyonlrı geri dönüşüm sırsınd hornifiksyon uğrmktdır. Genel olrk, meknik ve kimysl hmurlrın geri dönüşümlerinde kurutm ve yeniden ısltm sonuu ine oyutlu lif ornı rtmktdır. 1.4 Kırıntı Lifler ve Kırıntı Lifler İle İlgili Ypıln Çlışmlr Kırıntı lifler, lif tsnif ediide 200 mesh (76,2 μm, eleğin çık ln ornı %14,5) elekten geçeek ölçüde oln küçük lif prçıklrıdır (Hiltunen, 1999; TAPPI T 261 m-00; SCAN-M 6:69). Kırıntı lifler, genellikle 0,1-0,5 µm genişliğe ve µm uzunluğ shiptir (Seth, 2003). Kimysl kğıt hmuru kırıntılrı meknik kğıt hmuru 6

23 kırıntılrındn dh fzl şişer. Çünkü meknik kğıt hmur kırıntılrı kimysl kğıt hmur kırıntılrındn dh yüksek ornd ekstrktif mdde ve hidrofoik lignin içermektedir. Kırıntılr kğıdın yoğunluğunu rtırır. Bu, kğıdın içinde irim lnd dh fzl lif-lif ğı nlmın gelir ve kğıdın kopm sğlmlığınd rtış ile sonuçlnmktdır (Bäkström vd., 2008; Johnsson, 2008). Oluşum durumlrın göre primer (irinil) ve sekonder (ikinil) kırıntı lif olmk üzere iki tip kırıntı lif vrdır (Breht vd., 1952). Primer kırıntılr, dövülmemiş kğıt hmurund ulunn, ort lmel lignini, özışını hüreleri ve oyun prnşim hürelerinden oluşn kırıntılrdır. Primer ve sekonder kırıntılr orijinl hmurundki liflerle kıyslndığınd dh yüksek ornd lignin (Lindström ve Nordmrk, 1978; Heijnesson, 1996; Liitiã vd., 2001; Retulinen vd., 2002; Krogerus vd., 2002; Thli ve Heinesson-Hulten, 2006), dh düşük ornd selüloz (Krogerus vd., 2002) içerirler. Dövme esnsınd lif yüzeyinde firillenme meydn gelerek hüre çeperinin primer çeperi (tksı) soyulur. Böylee, sekonder çeper firilleri orty çıkr. Dövme esnsınd lif yüzeyinden yrıln küçük lif prçıklr sekonder kırıntı olrk dlndırılmktdır. En üyük kırıntılr hüre çeperinden kopn prçıklrdır. En küçük kırıntılr ise yine hüre çeperinden kopn firillerdir (Şekil 4). Sekonder kırıntılr liflerden dh yüksek ornd lignin içermektedir. Ank, sekonder kırıtılrın lignin ornı primer kırıntılrınkinden dh düşüktür (Lindström ve Nordmrk, 1978; Htun ve de Ruvo, 1978; Heijnesson, 1996). Sekonder kırıntılr primer kırıntılrdn yklşık iki kt dh fzl firil içermektedir (Krogerus vd., 2002). Hem primer hem de sekonder kırıntılr kğıdın sğlmlığını rtırmktdır. Sekonder kırıntılrın sğlmlık rtırıı etkisi primer kırıntılrdn dh üstündür (Bäkström vd., 1996). Primer kırıntılr odun türüne ğlı olrk kğıt hmurunun %1-3 ünü oluştururlr (Asikinen, 2015). Kğıt hmurundki sekonder kırıntı miktrını ise dövmenin dereesi elirlemektedir. Kırıntı liflerin kristllikleri liflerden dh düşük olup, liflere göre dh fzl ornd morf ypı içermektedirler (Wterhouse ve Omori, 1993). Klın çeperli liflerin esnekliği dh z olduğundn, klın çeperli lifler ine çeperli liflerden dh fzl kırıntı lif oluşturmktdır (Pvilinen, 1991). 7

24 Şekil 4: Kırıntılrın oluşumu (Rundlöf, 1996). Asikinen (2015), ğrtılmış huş krft hmurunun ornını %71,7, ynı hmurun primer kırıntı liflerinin selüloz ornını ise %43,4 olrk tespit etmiştir. Ayrı, primer kırıntılrın liflerden dh yüksek ornd lignin, ksiln, kronil gruu ve kroksil gruu içerdiğini elirtmiştir. Asikinen vd. (2010), kimysl termomeknik kğıt hmurun (CTMP) %10 ve %20 ornınd ğrtılmmış huş kırıntı lifleri ilve edildiğinde kğıdın himliliğinin, hv geçirgenliğinin zldığını, kopm indisinin rttığını tespit etmişlerdir. Lif süspnsiyonund kırıntı liflerin ulunmsı kğıdın özelliklerinde hem olumlu hem de olumsuz yönde etkilere shiptir. Kimysl hmurlrd kırıntı lif ilvesi kğıdın kopm ve ptlm sğlmlığı ile çift ktlm değerlerini rtırırken, yırtılm ve sıfır-mesfe kopm sğlmlıklrını zltmktdır (Thode ve Ingmnson, 1959; Tsmn, 1966; Htun ve de Ruvo, 1978; Klungness ve Snyer, 1981). Higgins ve Hrtmn (1983) lif süspnsiyonun %15 kırıntı lif ilvesinin kğıdın kopm sğlmlığının, Retulinen vd. (1993) ise kırıntı 8

25 ilvesi ile kğıtlrın kopm sğlmlığının ve yüzey düzgünlüğünün rttığını tespit etmişlerdir. Kğıt sfihsı meydn gelirken kırıntılr, lifler rsındki oşluklrı doldurrk tems etmeyen lifler rsınd köprü oluştururlr. Böylee, kğıdın oluşumu esnsınd liflerin iririne dh fzl tems etmesini sğlyrk kğıdın sğlmlığının rtmsın neden olurlr. Retulinen ve Nieminen (1996) ve Formento vd. (2003) kırıntı lif ilvesinin kğıdın kopm indisini rtırdığını elirtmişlerdir. Retulinen ve Nieminen (1996) kırıntı lif ilvesinin kğıdın opklığını zlttığını tespit etmiştir. Bäkström vd. (2008), iki frklı kpp numrsın ship (45 ve 90) kğıt hmurlrının lif süspnsiyonlrın %5 ve %10 ornınd sekonder kırıntı ilve edildiğinde kğıdın yoğunluk, kopm indisi, TEA, uzm ve ptlm indisi değerlerinin rttığını tespit etmiştir. Bu rtışlr, kırıntılrın liflerin kğıdın oluşumu esnsınd lifler rsınd köprü oluşturrk lif-lif ğ lnını rtırmsı ile çıklnmıştır. Chen vd. (2013) yüksek verimli kğıt hmurlrın %5, %10, %15, %20 ve %25 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde kğıtlrın himliliğinin zldığını elirtmiştir. Diğer trftn, Retulinen (1997) krft uzun lif frksiyonun %3 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın kopm sğlmlığının %18, iç ğ sğlmlığının (internl ond strength) %45 rttığını tespit etmiştir. Mohlin (1977) termomeknik hmurlrın kırıntı lif ilvesiyle kğıdın tüm sğlmlık özelliklerinin rttığını elirtmiştir. Lu (1999) meknik hmur liflerine %20, %30 ve %40 ornlrınd kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın klınlığının ve hv geçirgenliğinin zldığını, yoğunluğunun ve yüzey düzgünlüğünün rttığını tespit etmiştir. Moerg vd., (2014) ise kimysl termomeknik hmur liflerine %15 ve %30 ornlrınd kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın hem Z- sğlmlığının hem de yoğunluğunun rttığını tespit etmişlerdir. Ferreir vd. (2000) lif süspnsiyonundn kırıntı liflerin uzklştırılmsı ile kğıdın yoğunluğunun, kopm indisinin, yırtılm indisinin ve ptlm indisinin zldığını, hv geçirgenliğinin rttığını tespit etmişlerdir. Diğer trftn, Seth (2003) kimysl hmur kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın çift ktlm değerinin rttığını, hv geçirgenliğinin ise zldığını elirtmiştir. 9

26 Lindqvist vd. (2011), dövülmüş ğrtılmış çm kğıt hmurundn kırıntı liflerin uzklştırılmsı ile kğıdın elekteki drenj süresinin kısldığı ve kğıdın kopm indisi değerlerinin zldığını tespit etmişlerdir. Ayrı, Tero vd. (1989) sert odun krft hmurun kırıntı lif ilve edilmesi ile kğıdın yoğunluğunun ve kopm uzunluğunun rttığını tespit etmiştir. Zhng vd. (2011) yüksek verimli kğıt hmurlrın yüksek ornd kırıntı lif (%35-47 dövme dereesine ğlı olrk) içeren ğrtılmış uğdy spı hmuru ilve edildiğinde kğıtlrın himliliğinin zldığını, kopm indisi, TEA, uzm ve yırtılm indisi değerlerinin rttığını tespit etmiştir. Tiple vd. (2010) ise krft hmurun kırıntı lif ve mikro firillenmiş selüloz (mirofirillted ellulose: MFC) ilve edildiğinde kğıtlrın kopm indisi değerlerinin rttığını tespit etmişlerdir. Ayrı, kğıdın oluşumu esnsındki drenj zmnının kırıntı lif ve MFC ilvesi ile rttığını elirtmişlerdir. Kırıntı lifler kğıdın kopm ve ptlm sğlmlığını rtırırken (Wterhouse, 1994), yırtılm sğlmlığını zltmktdır (Wterhouse, 1994; Huijun vd., 2013). Ayrı, Kilewhite (1972) Pinus rdit krft hmurlrındn elde edilen kırıntı liflerin lif süspnsiyonun ilvesi ile liflerin serestlik dereesini önemli dereede etkilediğini, kğıdın sğlmlığı üzerine etkisinin z olduğunu elirtmiştir. Loen (1977) kimysl hmur kırıntılrının kğıdın sğlmlık özelliklerini önemli ölçüde etkilediğini elirtmiştir. Kırıntılrın etkisinin okliptüs krft hmurund çm krft hmurundn, dövülmemiş hmurd dövülmüş hmurdn dh elirgin olduğunu tespit etmiştir. Ayrı, Hrtmn (1984) ğrtılmış ldin sülfit hmurun kırıntı lif ilve edilmesi ile kğıdın yoğunluğunun, kopm uzunluğunun ve yırtılm sğlmlığının rttığını, hv geçirgenliğinin ise zldığını elirtmiştir. Vinio vd. (2007), ğrtılmış ldin TMP uzun lif frksiyonun %10, %20, %30 ve %40 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın kopm indisi değerlerinin rttığını tespit etmişlerdir. Diğer trftn, Rundlöf (2002) termomeknik kğıt hmurun kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın kopm indisinin rttığını elirtmiştir. Luukko ve Pulpuro (1999) meknik hmur kırıntı liflerinin lif süspnsiyonun ilve edilmesi ile kğıdın kopm indisi değerlerinin rttığını tespit etmiştir. Diğer trftn, Hwes ve Doshi (1986) TMP, krft ve tık kğıt kırıntılrının dövülmemiş tık kğıt 10

27 hmurunun lif süspnsiyonun %20 ornınd ilve edildiğinde kğıdın özelliklerindeki değişimi rştırmışlrdır. Krft ve tık kğıt kırıntılrının kğıdın kopm uzunluğunu, yoğunluğunu, ptlm ve yırtılm indisi değerlerini rtırdığını, hv geçirgenliğini ise zlttığını tespit etmişlerdir. TMP kırıntılrının ise kğıdın sğlmlığını rtırmd etkili olmdığını elirtmişlerdir. Lif süspnsiyonundki kırıntı liflerin ornının rtmsı, kğıt mkinesi eleğindeki drenjın yvşlmsın neden olmktdır (Htun ve de Ruvo, 1978; Liu vd., 2001; Formento vd., 2003; Chen vd., 2009). Çünkü kırıntı liflerin yüzey lnı ve su tutm kpsiteleri liflerden dh fzldır. Kırıntı liflerin yüzey lnı lif süspnsiyonundki liflerden 3-5 kt dh yüksektir. Bu yüzden, kırıntılr kğıt sfihsı içerisindeki lifler rsı oşluklrı doldurrk kğıdın hv geçirgenliğinin zlmsın neden olurlr (Forgs, 1963; Hue ve Heitmnn, 2007). rfinör meknik hmurun lif tsnifi önesi yüzey lnını 5-9 m 2 /g, lif tsnifi sonrsı 28 mesh elekte kln liflerin yüzey lnını 0,5-0,9 m 2 /g, 200 mesh elekten geçen kırıntılrın yüzey lnını ise m 2 /g olrk tespit etmiştir. Lee vd. (2011) uzun lif frksiyonu ile sert odun ğrtılmış krft hmuru sekonder kırıntılrının spesifik yüzey lnlrını ve su tutm kpsitelerini inelemiştir. Uzun lif frnsiyonunun su tutm kpsitesini %162,8, spesifik yüzey lnını 3,38 m 2 /g olrk, sekonder kırıntılrın ise su tutm kpsitesini %342,5, spesifik yüzey lnını 9,58 m 2 /g olrk tespit etmişlerdir. Ayrı, %20, %30 ve %50 kırıntı lif ilvesi ile kğıdın kopm indisinin, hv geçirgenliğinin ve yoğunluğunun rttığını, klınlığının ise zldığını elirtmişlerdir. Kğıtlrın yırtılm indisinin ise %20 kırıntı lif ilvesi ile rttığını, %20 den dh fzl kırıntı lif ilvelerinde yırtılm indisinin zldığını tespit etmişlerdir. Diğer trftn, Mneo ve Krokosk (1985) lif süspnsiyonun %2, %4, %6, %8 ve %10 ornınd ilve edilen kırıntı liflerin kğıdın kopm uzunluğunu rtırdığını elirtmişlerdir. 11

28 1.4.1 Kırıntı Liflerin Tutunmsını Etkileyen Fktörler Grmjın rtmsı ile kırıntı liflerin tutunmsı ve tutuln kırıntı liflerin (Şekil 5) drenj etkisi rtr (Eroğlu ve Ust, 2004). Lif süspnsiyonundki yüksek kırıntı lif ornı lif süspnsiyonunun drenjını yvşltır (Şekil 6). Şekil 5: Kırıntı liflerin lif yüzeyine tutunmsı (Hue ve Heitmnn, 2007). Şekil 6: Kırıntı liflerin yüzey lnı (sold) ve drenjı (sğd) (Mrton, 1980). Dövme sırsınd kırıntı lif ve lif frksiyonu meydn gelir. Bu ise, dh düşük tutunm yüzdesi ile sonuçlnır. Hmur süspnsiyonu içerisinde kırıntı yüzdesi rttığınd, sfih içerisindeki kırıntı tutunmsı zlır (Sözir, 2015). Lif uzunluğunun rtmsı, dh fzl miktrd kırıntı lifin uzun liflere tutunmsını sğlyğı için tutunm ornını rtırmktdır (Eroğlu ve Ust, 2004). 12

29 1.5 Çlışmnın Amı Bu çlışmd, dövülmemiş ve dövülmüş tık kğıt, kızılçm krft ve titrek kvk krft kğıt hmurlrının lif süspnsiyonlrın %5, %10 ve %15 ornlrınd tık kğıt sekonder kırıntı lifi ilve edilerek elde edilen kğıtlrın sğlmlık ve optik özellikleri üzerine kırıntı lif ilvesinin etkilerinin elirlenmesi mçlnmıştır. Böylee, tık kğıt sekonder kırıntı lif ilvesinin frklı serestlik dereelerine ship (dövülmüş ve dövülmemiş) frklı hmur tiplerinden (kızılçm krft, titrek kvk krft ve tık kğıt hmurlrı) elde edilen kğıtlrın özelliklerine etkileri elirlenmiştir. 13

30 BÖLÜM 2 MATERYAL VE YÖNTEM 2.1 Mteryl Çlışmd kullnıln tık kğıt hmuru OYKA Kğıt Amlj Snyi ve Ti. A.Ş. den temin edilmiştir. Frikdn elde edilen tık kğıt lifleri çoğunlukl esmer krft kğıtlrının yeniden lif hline dönüştürülmesi ile elde edilen liflerdir. Kğıt hmuru üretiminde ülkemizde geniş yyılış gösteren, yerli ormn ğı türlerimizden oln kızılçm (Pinus ruti Ten.) ve titrek kvk (Populus tremul L.) türleri seçilmiştir. Kızılçm örnekleri Brtın Ormn İşletme Şefliği ne ğlı Toplu köyü ölgesinden, titrek kvk örnekleri ise Brtın Ormn İşletme Müdürlüğü Hsnkdı Ormn İşletme Şefliği nden temin edilmiştir. 2.2 Yöntem Yonglrın Hzırlnmsı Kızılçm ve titrek kvk tomruklrı Brtın Üniversitesi Moily Atölyesi nde 3 m klınlığınd disklere yrıldıktn sonr kuklrı soyulrk, el yrdımı ile ortlm 0,3x1,5x3 m etlrınd yonglnmıştır Krft Pişirme Koşullrı Kızılçm ve titrek kvk yonglrındn yrı yrı kullnılrk ypıln krft pişirmelerindeki pişirme koşullrı Tlo 1 de verilmiştir. 14

31 Tlo 1: Çlışmd kullnıln krft pişirme koşullrı. Pişirme Aktif lkli Sülfidite (%) Mx. Sıklığ Ulşm Mx. Sıklıkt Pişirme Sıklık (ºC) Çözelti/yong ornı (%) (dk.) (dk.) Titrek Kvk /1 Kızılçm /1 Titrek kvk pişirmesinde 770 grm, kızılçmd ise 752 grm tm kuru yong kullnılmıştır. Pişirmeler tlod elirtilen deney plnın ğlı klınrk 15 litre kpsiteli, elektrikle ısıtıln, 25 kg/m 2 sın dynıklı, dkikd 2 devir ypilen ve otomtik kontrol tlosuyl sıklığı termosttlı olrk kontrol edileilen lortuvr tipi döner pişirme kznınd ypılmıştır. Pişirme kznınd sıklık yrı elle ypılıp kznın üzerindeki termometrenin devmlı gözlemlenmesiyle ±5 C lik ir hsssiyetle çlışmk mümkün olmuştur Kğıt Hmurlrınd Ypıln Anlizler Pişirme sonrsı hmurlr 150 mesh lik elek içerisine lınrk musluk suyu ile yıkm suyu errklşıny kdr yıkndıktn sonr her hmur 5 er dkik lif çııd çılmıştır. Açıln lifler TAPPI T 275 sp-02 stndrdın göre Somerville tipi srsıntılı elekte elenerek elenmiştir. Elenen lifler TAPPI T 200 sp-01 stndrdın göre Hollnder de 28 ºSR e kdr dövülmüştür. Hmurlrın serestlik dereesi Shopper Riegler ihzınd ISO stndrdın göre elirlenmiştir. Ayrı, kğıt hmurlrının kpp numrlrı TAPPI T 236 om-99, viskoziteleri ise SCAN-CM stndrdın göre elirlenmiştir. Çlışmd kullnıln kğıt hmurlrının lif özellikleri Olympus CX21 ışık mikroskound 100 er det lif ölçümü ypılrk elirlenmiştir. 15

32 2.2.4 Kırıntı Liflerin Hzırlnmsı (Buer MNett Lif Tsnif Edii) Çlışmd kullnıln kırıntı lifler, OYKA Kğıt Amlj Snyi ve Ti. A.Ş. den temin edilen tık kğıt liflerinin, Brtın Üniversitesi Ormn Fkültesi Lif ve Kğıt Lortuvrındki Hollnder dövüüde %1,4 kesfette 7 st oyun dövülmesi ile elde edilmiştir. Dövülmüş lifler 30 mesh, 50 mesh, 100 mesh, 200 mesh ve 300 mesh elek tkımındn oluşn Buer MNett lif tsnifi ihzınd (Şekil 7) oylrın göre tsnif edilmiştir. Lif tsnif ediinin irini tnkın (30 mesh elek ulunn tnk) hollnderden lınn ve tm kuru 10 grm lif içeren lif süspnsiyonu seyreltilerek dökülmüştür. Örnek, dkikd 10 litre su kk şekilde 20 dkik süre ile sınıflnmy ti tutulmuştur. 200 mesh elek gözeneğine ship tnktn çıkn kırıntı lifler 300 mesh lik elekte sekonder kırıntı lif olrk toplnmıştır (Şekil 8). Şekil 7: Buer MNett lif tsnif edii (Fotoğrf: Sffet Uysl, 2015). 16

33 Şekil 8: 300 mesh elekte iriken kırıntı lifler (Fotoğrf: Sffet Uysl, 2015) Deneme Kğıtlrının Hzırlnmsı Atık kğıt, kızılçm krft ve titrek kvk krft kğıt hmurlrın Buer MNett lif tsnif ediiden elde edilen tık kğıt sekonder kırıntı lifleri tm kuru lif ğırlığın ornl %5, %10 ve %15 ornınd ilgili hmurlrın dövülmüş ve dövülmemiş liflerini içeren lif süspnsiyonlrın yrı yrı ktılmıştır (Şekil 9, Tlo 2). Lif süspnsiyonlrın frklı ornlrd kırıntı lif ilvesinden sonr lif süspnsiyonundn lınn örneklerin ISO stndrdın göre serestlik dereeleri elirlenmiştir. Lif ve kırıntı krışımındn oluşn lif süspnsiyonlrındn ISO stndrdın göre Rpid Koethen deneme kğıdı mkinesinde 70 g/m 2 lik 15 er det deneme kğıdı üretilmiştir. Ayrı, kırıntı lif ilvesiz kontrol kğıtlrı d ynı grmjd üretilmiştir. Çlışmd, kontrol, %5, %10 ve %15 kırıntı lif ilveli olmk üzere 4 grup, dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) olmk üzere 2 grup, tık kğıt, kızılçm krft ve titrek kvk lifi olmk üzere 3 gruptn her ir gruptn 15 kğıt hzırlnmk koşuluyl toplm 4x2x3x det deneme kğıdı üretilmiştir. 17

34 Tlo 2: Çlışmd kullnıln lif-kırıntı krışım ornlrı. %100 Kızılçm krft hmuru %95 Kızılçm krft hmuru + %5 kırıntı lif %90 Kızılçm krft hmuru + %10 kırıntı lif %85 Kızılçm krft hmuru + %15 kırıntı lif %100 Titrek kvk krft hmuru %95 Titrek kvk krft hmuru + %5 kırıntı lif %90 Titrek kvk krft hmuru + %10 kırıntı lif %85 Titrek kvk krft hmuru + %15 kırıntı lif %100 Atık kğıt hmuru %95 Atık kğıt hmuru + %5 kırıntı lif %90 Atık kğıt hmuru + %10 kırıntı lif %85 Atık kğıt hmuru + %15 kırıntı lif Şekil 9: Lif-kırıntı krışımı lif süspnsiyonu (Hue ve Heitmnn, 2007) Kâğıtlrın Fiziksel, Optik ve Meknik Özellikleri Deneme kğıtlrı TAPPI T 402 sp-03 stndrdın göre 23±2 ºC sıklık ve %50±2 ğıl nemde 24 st kondisyonlndıktn sonr Tlo 3 de gösterilen stndrtlr göre zı fiziksel, optik ve meknik özellikleri tespit edilmiştir. 18

35 Tlo 3: Deneme kâğıtlrının testlerinde kullnıln yöntemler. Deney Yöntem Yırtılm İndisi TAPPI T 414 om-98 Kopm İndisi TEA ISO Uzm Ptlm İndisi TAPPI T 403 om-02 Opklık TAPPI T 519 om-02 Prlklık TAPPI T 525 om-02 Klınlık TAPPI T 411 om-97 Hv Geçirgenliği ISO Yüzey Düzgünlüğü ISO Yoğunluk TAPPI T 220 sp Verilerin Değerlendirilmesi Bu çlışmd elde edilen verilerin değerlendirilmesinde SPSS 16.0 pket progrmı kullnılmıştır. Titrek kvk, kızılçm ve tık kğıt hmurlrının dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) liflerine, %5, %10 ve %15 ornlrınd kırıntı lif ilvesinin kğıt özellikleri üzerine etkisini tespit etmek için elde edilen verilerde tek yönlü vryns nlizi (One-Wy ANOVA) uygulnmıştır. Gruplr rsınd frk çıkmsı durumund u frkın %95 güven rlığınd nlmlı olup olmdığı Dunn testi ile elirlenmiştir. 19

36 BÖLÜM 3 BULGULAR VE İRDELEME 3.1 Kğıt Hmurlrının Özellikleri Kızılçm, tık kğıt ve titrek kvk kğıt hmurlrının viskoziteleri, kpp numrlrı ve lif özellikleri ile kırıntı liflerin lif özellikleri Tlo 4 de verilmiştir. Tlo 4: Kızılçm, titrek kvk ve tık kğıt hmurlrının zı özellikleri. Örnek Viskozite (m 3 /g) Kpp numrsı Lif uzunluğu (mm) Lif genişliği (μm) Lümen genişliği (μm) Çeper klınlığı (μm) Kızılçm ,4 2,90 54,50 28,50 13,00 Titrek Kvk ,5 1,18 24,25 10,50 6,88 Atık Kğıt ,2 1,66 28,00 10,75 8,63 Kırıntı lif - - 0,21 23,50 11,00 6,25 Hmurun viskozitesi odun poliskkritlerinin, özellikle selülozun ortlm polimerizsyon dereesi ile ilgilidir. Bu nedenle, hmur viskozitesindeki düşüş, odun poliskkritlerinde meydn gelen ozunmnın ir göstergesidir. Hmurlrın viskoziteleri inelendiğinde, titrek kvk hmurunun viskozitesi en yüksek değeri verirken, tık kğıdın viskozitesinin en düşük değere ship olduğu tespit edilmiştir. Çlışmd kullnıln kğıt hmurlrının kpp numrlrının enzer değerlerde olduğu görülmüştür. Krft kğıt hmuru örneklerinin lif özelliklerinin iğne yprklı ğç ve yprklı ğç lif özelliklerini temsil ettiği, tık kğıt liflerinin ise nispeten kıs liflere ship olduğu görülmüştür. Kırıntı liflerin oyunun ise kırıntı lif tnımınd elirtilen 0,2 mm ivrınd olduğu tespit edilmiştir. 20

37 3.2 Kırıntı Lif İlvesinin Lif Süspnsiyonunun Drenjı Üzerine Etkisi Çlışmd kullnıln kğıt hmurlrının dövülmüş ve dövülmemiş liflerine frklı ornlrd kırıntı lif ilvesi ile liflerin serestlik dereelerinde meydn gelen değişim Tlo 5 de verilmiştir. Tüm hmurlrd kırıntı lif ilve ornının rtmsıyl lif süspnsiyonunun serestlik dereesinin zldığı, yni o SR değerinin rttığı ve dolyısıyl lif süspnsiyonunun drenj süresinin uzdığı tespit edilmiştir. Bu durum, kırıntı liflerin elek gözeneklerini liflerle irlikte hızl kplyrk tıkmsı ve suyun drenjının geikmesi ile çıklnilir (Liu vd., 2001; Formento vd., 2003; Tiple vd., 2010; Lindqvist vd., 2011). Tlo 5: Çlışmd kullnıln hmurlrın lif süspnsiyonlrın kırıntı lif ilvesi ile liflerin serestlik dereesinde meydn gelen değişim. Örnekler Dövülmemiş Dövülmüş (28 ºSR) %100 Kızılçm krft hmuru 13 ºSR 28 ºSR %95 Kızılçm krft hmuru + %5 kırıntı lif 15 ºSR 41 ºSR %90 Kızılçm krft hmuru + %10 kırıntı lif 16 ºSR 50 ºSR %85 Kızılçm krft hmuru + %15 kırıntı lif 27 ºSR 59 ºSR %100 Titrek kvk krft hmuru 13 ºSR 28 ºSR %95 Titrek kvk krft hmuru + %5 kırıntı lif 17 ºSR 38 ºSR %90 Titrek kvk krft hmuru + %10 kırıntı lif 22 ºSR 45 ºSR %85 Titrek kvk krft hmuru + %15 kırıntı lif 28 ºSR 51 ºSR %100 Atık kğıt hmuru 20 ºSR 28 ºSR %95 Atık kğıt hmuru + %5 kırıntı lif 25 ºSR 35 ºSR %90 Atık kğıt hmuru + %10 kırıntı lif 34 ºSR 43 ºSR %85 Atık kğıt hmuru + %15 kırıntı lif 37 ºSR 55 ºSR 21

38 3.3 Deneme Kğıtlrının Sğlmlık ve Optik Özellikleri Kızılçm, titrek kvk, tık kğıt örneklerinden elde edilen deneme kğıtlrının yırtılm indisi, ptlm indisi, kopm indisi, uzm, yoğunluk ve TEA gii sğlmlık özellikleri ile opklık, prlklık gii optik özellikleri tespit edilmiştir. Dövülmemiş hmurlr kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi Tlo 6 d, dövülmüş (28 ºSR) hmurlr kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi ise Tlo 8 de verilmiştir. 22

39 Tlo 6: Dövülmemiş kğıt hmurlrın kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi. Örnek Kopm İndisi (N.m/g ) Uzm ( % ) TEA ( J/m² ) Yırtılm İndisi ( mn.m²/g ) Ptlm İndisi ( kp.m²/g ) Yoğunluk (g/m 3 ) Prlklık (%) Opklık ( % ) %100 Kızılçm krft hmuru 39,12±0,50 2,74±0,09 58,20±2,12 8,86±0,24 2,30±0,07 0,57±0,02 23,21±0,06 99,47±0,29 %95 Kızılçm krft hmuru + %5 kırıntı lif 44,26±1,69 2,94±0,11 66,93±2,50 7,87±0,18 2,63±0,07 0,59±0,01 23,47±0,08 99,23±0,38 %90 Kızılçm krft hmuru + %10 kırıntı lif 47,03±0,84 3,35±0,12 81,42±2,97 7,35±0,05 3,00±0,08 0,61±0,02 23,71±0,08d 99,13±0,45 %85 Kızılçm krft hmuru + %15 kırıntı lif 50,73±0,79d 3,37±0,08 90,83±3,41d 6,38±0,21d 3,28±0,08d 0,64±0,01 23,34±0,13 98,96±0,81 %100 Titrek kvk krft hmuru 35,33±1,51 1,30±0,07 21,32±0,68 3,74±0,11 1,87±0,06 0,64±0,02 27,07±0,10 99,25±0,80 %95 Titrek kvk krft hmuru+ %5 kırıntı lif 54,84±0,89 1,79±0,07 48,02±1,65 4,46±0,14 2,37±0,08 0,66±0,01 27,15±0,09d 99,06±0,73 %90 Titrek kvk krft hmuru + %10 kırıntı lif 56,70±1,08 2,05±0,06 57,0±1,70 4,60±0,08 2,95±0,09 0,67±0,02 26,84±0,05 98,99±0,27 %85 Titrek kvk krft hmuru + %15 kırıntı lif 66,07±2,20d 2,17±0,08d 70,2±3,01d 4,71±0,09 3,14±0,10d 0,69±0,01 26,46±0,09 98,68±0,34 %100 Atık kğıt hmuru 25,71±1,03 1,49±0,06 18,63±0,79 4,03±0,16 1,24±0,04 0,53±0,01 25,21±0,42 99,58±0,26 %95 Atık kğıt hmuru + %5 kırıntı lif 29,89±1,01 1,71±0,05 25,79±0,94 4,53±0,18 1,37±0,04 0,57±0,02 25,88±0,20d 99,45±0,36 %90 Atık kğıt hmuru + %10 kırıntı lif 35,17±1,17 1,99±0,06 35,45±1,14 4,74±0,13 1,66±0,05 0,57±0,02 25,68±0,19 99,37±0,50 %85 Atık kğıt hmuru + %15 kırıntı lif 36,89±1,12d 2,08±0,09d 39,04±1,56d 4,41±0,11 1,70±0,05d 0,59±0,02 25,47±0,34 99,11±0,51 23

40 Tlo 7: Dövülmemiş kğıt hmurlrın kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi (% değişimler). Örnek Kopm İndisi (N.m/g ) Uzm ( % ) TEA ( J/m² ) Yırtılm İndisi ( mn.m²/g ) Ptlm İndisi ( kp.m²/g ) Yoğunluk (g/m 3 ) Prlklık ( % ) Opklık ( % ) %100 Kızılçm Krft hmuru %95 Kızılçm + %5 kırıntı lif + %13,14 + %7,29 + %15 - %11,17 + %14,34 + %3,51 + %1,12 - %0,24 %90 Kızılçm + %10 kırıntı lif + %20,22 + %22,26 + %39,89 - %17,04 + %30,43 + %7,02 + %2,15 - %0,34 %85 Kızılçm + %15 kırıntı lif + % 29,68 + %22,99 + %56,06 - %27,99 + %42,60 + %12,28 + %0,56 - %0,51 24 %100 Titrek Kvk Krft hmuru %95 Titrek Kvk + %5 kırıntı lif + %55,22 + %37,69 + %125,23 + %19,25 + %26,73 + %3,13 + %0,29 - %0,19 %90 Titrek Kvk + %10 kırıntı lif + %60,49 + %57,69 + %167,35 + %22,29 + %57,75 + %4,68 - %0,85 - %0,26 %85 Titrek Kvk + %15 kırıntı lif + %85,07 + %66,92 + %229,26 + %25,93 + %67,91 + %7,81 - %2,25 - %0,57 %100 Atık Kğıt hmuru %95 Atık Kğıt + %5 kırıntı lif + %16,29 + %14,76 + % 38,43 + %12,40 + %10,48 + %7,55 + %2,65 - %0,13 %90 Atık Kğıt + %10 kırıntı lif + %36,80 + %33,55 + %90,28 + %17,61 + %33,87 + %7,55 + %1,86 - %0,21 %85 Atık Kğıt + %15 kırıntı lif + %43,49 + %39,59 + %109,55 + %9,42 + %37,09 + %11,32 + %1,03 - %0,47 24

41 Tlo 8: Dövülmüş (28 ºSR) hmurlr kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi. Örnek Kopm İndisi (N.m/g ) Uzm ( % ) TEA ( J/m² ) Yırtılm İndisi ( mn.m²/g ) Ptlm İndisi ( kp.m²/g ) Yoğunluk (g/m 3 ) Prlklık ( % ) Opklık (%) %100 Kızılçm krft hmuru 82,53±2,12 2,35±0,11 94,22±2,72 3,77±0,07 4,67±0,13 0,84±0,03 18,15±0,22 97,38±0,89 %95 Kızılçm krft hmuru + %5 kırıntı lif 86,03±2,91 2,43±0,09d 101,58±2,67d 3,53±0,12 4,58±0,13 0,84±0,03 17,52±0,13 96,99±1,23 %90 Kızılçm krft hmuru + %10 kırıntı lif 84,21±1,74 2,22±0,07 90,53±2,91 3,33±0,10 4,38±0,14 0,85±0,03 17,16±0,24 96,85±1,17 25 %85 Kızılçm krft hmuru + %15 kırıntı lif 83,56±2,61 2,14±0,07 86,71±2,32 3,35±0,12 4,50±0,13 0,85±0,03 16,68±0,24d 96,55±1,00 %100 Titrek kvk krft hmuru 82,92±2,60 2,55±0,10 104,69±4,27 3,85±0,09 4,16±0,12 0,82±0,03 23,75±0,23 96,43±0,24 %95 Titrek kvk krft hmuru + %5 kırıntı lif 84,70±2,15 2,56±0,10 107,13±4,54 3,69±0,14 4,22±0,11 0,85±0,03 23,08±0,21 96,01±0,35 %90 Titrek kvk krft hmuru + %10 kırıntı lif 84,44±3,33 2,44±0,12 101,71±3,52 3,44±0,12 4,23±0,12 0,85±0,03 22,32±0,23 96,08±0,39 %85 Titrek kvk krft hmuru + %15 kırıntı lif 84,49±2,97 2,39±0,09 99,47±4,36 3,39±0,11 4,27±0,09 0,85±0,03 21,73±0,30d 96,02±0,51 %100 Atık kğıt hmuru 34,49±1,74 1,79±0,08 30,51±1,18 4,26±0,15 1,65±0,05 0,58±0,03 25,05±0,22 99,37±0,51 %95 Atık kğıt hmuru + %5 kırıntı lif 38,27±0,76 1,94±0,08 37,06±1,26 4,49±0,08 1,85±0,05 0,61±0,02 24,84±0,13 99,31±0,55 %90 Atık kğıt hmuru + %10 kırıntı lif 42,24±0,96 2,02±0,08 42,77±1,75 4,71±0,08 1,98±0,06 0,60±0,03 25,00±0,17 99,20±0,48 %85 Atık kğıt hmuru + %15 kırıntı lif 46,38±1,11d 2,28±0,07d 53,21±1,70d 4,45±0,04 2,36±0,06d 0,61±0,03 24,08±0,29 98,80±0,85 25

42 Tlo 9: Dövülmüş (28 ºSR) hmurlr kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının özellikleri üzerine etkisi (% değişim). Örnek Kopm İndisi (N.m/g ) Uzm ( % ) TEA ( J/m² ) Yırtılm İndisi ( mn.m²/g ) Ptlm İndisi ( kp.m²/g ) Yoğunluk (g/m 3 ) Prlklık ( % ) Opklık ( % ) %100 Kızılçm krft hmuru %95 Kızılçm + %5 kırıntı lif + %3,02 + %3,40 + %7,81 - %6,37 - %1,93 + %0 - %3,47 - %0,40 %90 Kızılçm + %10 kırıntı lif + %2,04 - %5,53 - %3,92 - %11,67 - %6,21 + %1,19 - %5,45 - %0,54 %85 Kızılçm + %15 kırıntı lif + %1,25 - %8,93 - %7,97 - %11,14 - %3,64 + %1,19 - %8,10 - %0,85 26 %100 Titrek kvk krft hmuru %95 Titrek kvk + %5 kırıntı lif + %2,15 + %0,40 + %2,33 - %4,15 + %1,44 + %3,66 - %2,82 - %0,44 %90 Titrek kvk + %10 kırıntı lif + %1,83 - %4,31 - %2,85 - %10,65 + %1,68 + %3,66 - %6,02 - %0,36 %85 Titrek kvk + %15 kırıntı lif + %1,89 - %6,27 - %4,99 - %11,95 + %2,64 + %3,66 - %8,50 - %0,43 %100 Atık kğıt hmuru %95 Atık kğıt + %5 kırıntı lif + %10,96 + %8,37 + %21,46 + %5,39 + %12,12 + %5,17 - %0,84 - %0,06 %90 Atık kğıt + %10 kırıntı lif + %22,47 + %12,84 + %40,18 + %10,56 + %20 + %3,45 - %0,20 - %0,17 %85 Atık kğıt + %15 kırıntı lif + %34,47 + %27,37 + %74,40 + %4,46 + %43,03 + %5,17 - %3,87 - %0,57 26

43 3.2.1 Kğıtlrın Sğlmlık Özellikleri Kopm İndisi Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvktn elde edilen dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) hmurlr %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının kopm indisi değerleri üzerine etkileri sırsıyl Şekil 10 ve Şekil 11 de verilmiştir. Kızılçm dövülmemiş hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın kopm indisi değerlerinin sırsıyl %13,14, %20,22 ve %29,68 ornınd rttığı elirlenmiştir. Titrek kvk ve tık kğıt dövülmemiş hmurlrınd kopm indisi rtışlrının sırsıyl %55,22, %60,49, %85,07 ve %16,29, %36,80, %43,49 olduğu elirlenmiştir. Bu rtışlr, kırıntı liflerin lifler rsındki oşluklrı doldurrk lif-lif tems lnını rttırmsı ile çıklnilir. Asikinen vd. (2010) kimysl termomeknik kğıt hmurun (CTMP) %10 ve %20 ornınd ğrtılmmış huş kırıntı lifleri ilve edildiğinde kğıdın kopm indisinin 22,5 N.m/g dn sırsıyl 26,5 N.m/g ve 31,0 N.m/g rttığını tespit etmişlerdir. Bäkström vd. (2008) iki frklı kpp numrsın ship (45 ve 90) kğıt hmurlrının lif süspnsiyonlrın %10 ornınd sekonder (ikinil) kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın kopm indisinin %30 ornınd rttığını elirtmiştir. Retulinen (1997) krft uzun lif frksiyonun %3 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın kopm indisinin %18 ornınd rttığını tespit etmiştir. Ferreir vd. (2000) lif süspnsiyonundn kırıntı liflerin uzklştırılmsı ile kğıdın kopm indisi değerinin 99,4 N.m/g dn 81,7 N.m/g düştüğünü elirtmişlerdir. Zhng vd. (2011) yüksek verimli kğıt hmurlrın yüksek ornd kırıntı lif (%35-47 dövme dereesine ğlı olrk) içeren ğrtılmış uğdy spı hmurundn %5 ilve edildiğinde kğıdın kopm indisinin 29,56 N.m/g dn 34,34 N.m/g rttığını tespit etmişlerdir. Kırıntı lif ilvesiyle kğıdın kopm indisi değerlerinde meydn gelen rtışlr çeşitli yzrlr trfındn d rpor edilmiştir (Mohlin, 1977; Hrtmn,1984; Mneo ve Krokosk, 1985; Tero vd., 1989; Retulinen vd., 1993; Wterhouse, 1994; Retulinen ve Nieminen, 1996; Luokko ve Pulpuro, 1999; Rundlöf, 2002; Formento vd., 2003; Vinio vd., 2007; Tiple vd., 2010; Lee vd., 2011). 27

44 Kopm İndisi (N.m/g) Kontrol %5 %10 % d d d Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 10: Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın kopm indisi değerlerine etkisi. Şekil 11 de görüldüğü gii, kızılçm ve titrek kvk hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin kğıdın kopm indisi değerlerini isttistiki olrk önemli dereede etkilemediği (p>0,05) tespit edilmiştir. Ank, tık kğıt hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin ornının rtmsıyl kğıtlrın kopm indisi değerlerinin isttistiki olrk nlmlı dereede (p<0,05) rttığı elirlenmiştir. Atık kğıt hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın kopm indisi değerlerinin sırsıyl %10,96, %22,47 ve %34,47 ornınd rttığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlr, hornifiksyon uğrmış tık kğıt liflerinin irinil liflere ornl dövmeye dh z evp vermesi ile çıklnilir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın kopm indisi 25,71 N.m/g dn 34,49 N.m/g yükselirken, kızılçm ve titrek kvk krft hmurlrınd u değerler sırsıyl 39,12 N.m/g dn 82,53 N.m/g ve 35,33 N.m/g dn 82,92 N.m/g rtış olrk elirlenmiştir (Tlo 6 ve Tlo 8). Ayrı, u sonuçlr tık kğıt dövülmüş liflerine kırıntı lif ilvesinin dövmeden dh etkili olmsın d ğlnilir. Örneğin, kızılçm dövülmemiş krft hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın kopm indisi 39,12 N.m/g dn 82,53 N.m/g yükselirken, ynı hmur %15 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın kopm indisi 39,12 N.m/g dn 50,73 N.m/g yükselmektedir. Atık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın kopm indisi 25,71 N.m/g dn 34,49 N.m/g yükselirken, ynı hmur %15 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın kopm indisi 25,71 N.m/g dn 36,89 N.m/g yükselmektedir (Tlo 6 ve Tlo 8). 28

45 Kopm indisi (N.m/g) Kontrol %5 %10 % d Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 11: Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın kopm indisi değerlerine etkisi Uzm Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvktn elde edilen dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) hmurlr %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının uzm değerleri üzerine etkileri sırsıyl Şekil 12 ve Şekil 13 de verilmiştir. Kızılçm dövülmemiş hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın uzm değerlerinin sırsıyl %7,29, %22,26 ve %22,99 ornınd rttığı elirlenmiştir. Bu rtışlr, kırıntı liflerin lifler rsındki oşluklrı doldurrk lif-lif tems lnını rttırmsı ile çıklnilir. Titrek kvk ve tık kğıt dövülmemiş hmurlrınd uzm rtışlrının sırsıyl %37,69, %57,69, %66,92 ve %14,76, %33,55, %39,59 olduğu elirlenmiştir. Zhng vd. (2011) yüksek verimli kğıt hmurlrın yüksek kırıntı lif (%35-47 dövme dereesine ğlı olrk) içeren ğrtılmış uğdy spı hmurundn %5 ilve edildiğinde kğıdın uzm değerinin %1,80 den %1,89 rttığını tespit etmişlerdir. Kırıntı lif ilvesiyle kğıdın uzm değerlerinde meydn gelen rtışlr Mohlin (1977) ve Bäkström vd. (2008) trfındn d rpor edilmiştir. 29

46 Uzm (%) Kontrol %5 %10 %15 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 d d 1 0,5 0 Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 12: Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın uzm değerlerine etkisi. Şekil 13 de görüldüğü gii, kızılçm ve titrek kvk hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin kğıdın uzm değerlerini %5 ornınd kırıntı lif ilvesi ile sırsıyl %3,40 ve %0,40 ornınd rtırdığı, %10 ve %15 ornlrınd kırıntı lif ilvesi ile sırsıyl %5,53, %8,93 ve %4,31, %6,27 ornlrınd zlttığı tespit edilmiştir. Atık kğıt hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin ornının rtmsıyl kğıtlrın uzm değerlerinin isttistiki olrk nlmlı dereede (p<0,05) rttığı elirlenmiştir. Atık kğıt hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın uzm değerlerinin sırsıyl %8,37, %12,84 ve %27,37 ornınd rttığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlr, hornifiksyon uğrmış tık kğıt liflerinin irinil liflere ornl dövmeye dh z evp vermesi ile çıklnilir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın uzm değeri %1,49 dn %1,79 yükselirken, titrek kvk krft hmurlrınd u değerler %1,30 dn %2,55 rtış olrk elirlenmiştir (Tlo 6 ve Tlo 8). Ayrı, u sonuçlr tık kğıt dövülmüş liflerine kırıntı lif ilvesinin dövmeden dh etkili olmsın d ğlnilir. Ayrı, tık kğıt dövülmüş liflerine kırıntı lif ilvesinin etkisi dövmenin etkisinden dh elirgindir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın uzm değeri %1,49 dn %1,79 yükselirken, ynı hmur %15 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın uzm değeri %1,49 dn %2,08 e yükselmektedir (Tlo 6 ve Tlo 8). 30

47 Uzm (%) Kontrol %5 %10 %15 3 2,8 2,6 2,4 2,2 2 1,8 d d 1,6 1,4 1,2 1 Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 13: Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın uzm değerlerine etkisi TEA Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvktn elde edilen dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) hmurlr %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının TEA değerleri üzerine etkileri sırsıyl Şekil 14 ve Şekil 15 de verilmiştir. Kızılçm dövülmemiş hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın TEA değerlerinin sırsıyl %15, %39,89 ve %56,06 ornınd rttığı elirlenmiştir. Titrek kvk ve tık kğıt dövülmemiş hmurlrınd TEA rtışlrının sırsıyl %125,23, %167,35, %229,26 ve %38,43, %90,28, %109,55 olduğu elirlenmiştir. Bu rtışlr, kırıntı liflerin lifler rsındki oşluklrı doldurrk lif-lif tems lnını rttırmsı ile çıklnilir. Bäkström vd. (2008) iki frklı kpp numrsın ship (45 ve 90) kğıt hmurlrının lif süspnsiyonlrın %10 ornınd sekonder (ikinil) kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın TEA değerinin %50 den fzl ornd rttığını elirtmiştir. Zhng vd. (2011) yüksek verimli kğıt hmurlrın yüksek kırıntı lif (%35-47 dövme dereesine ğlı olrk) içeren ğrtılmış uğdy spı hmurundn %5 ilve edildiğinde kğıdın TEA değerinin 21,10 J/m 2 den 25,66 J/m 2 ye rttığını tespit etmişlerdir. 31

48 TEA (J/m²) Kontrol %5 %10 % d d d 10 0 Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 14: Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın TEA değerlerine etkisi. Şekil 15 de görüldüğü gii, kızılçm ve titrek kvk dövülmüş hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin kğıdın TEA değerlerini %5 ornınd kırıntı lif ilvesi ile sırsıyl %7,81 ve %2,33 ornlrınd zlttığı, %10 ve %15 ornlrınd kırıntı lif ilvesi ile sırsıyl %3,92, %7,97 ve %2,85, %4,99 ornlrınd rtırdığı tespit edilmiştir. Atık kğıt hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin ornının rtmsıyl kğıtlrın TEA değerlerinin isttistiki olrk nlmlı dereede (p<0,05) rttığı elirlenmiştir. Atık kğıt hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın TEA değerlerinin sırsıyl %21,46, %40,18 ve %74,40 ornınd rttığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlr, hornifiksyon uğrmış tık kğıt liflerinin irinil liflere ornl dövmeye dh z evp vermesine tfedileilir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın TEA değeri 18,63 J/m 2 den 30,51 J/m 2 ye yükselirken, titrek kvk krft hmurlrınd u değerler 21,32 J/m 2 den 104,69 J/m 2 ye rtış olrk elirlenmiştir (Tlo 6 ve Tlo 8). Ayrı, u sonuçlr tık kğıt dövülmüş liflerine kırıntı lif ilvesinin dövmeden dh etkili olmsın d ğlnilir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın TEA değeri 18,63 J/m 2 den 30,51 J/m 2 ye yükselirken, ynı hmur %15 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın TEA değeri 18,63 J/m 2 den 39,04 J/m 2 ye yükselmektedir (Tlo 6 ve Tlo 8). 32

49 TEA (J/m²) Kontrol %5 %10 % d d Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 15: Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın TEA değerlerine etkisi Yırtılm İndisi Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvktn elde edilen dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) hmurlr %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının yırtılm indisi değerleri üzerine etkileri sırsıyl Şekil 16 ve Şekil 17 de verilmiştir. Kızılçm dövülmemiş hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın yırtılm indisi değerlerinin sırsıyl %11,17, %17,04 ve %27,99 ornınd zldığı elirlenmiştir. Ferreir vd. (2000) lif süspnsiyonundn kırıntı liflerin uzklştırılmsı ile kğıdın yırtılm indisi değerinin 9,5 mn.m 2 /g dn 10,2 mn.m 2 /g rttığını elirtmiştir. Titrek kvk ve tık kğıt dövülmemiş hmurlrınd yırtılm indisi rtışlrının sırsıyl %19,25, %22,99, %25,93 ve %12,40, %17,61, %9,42 olduğu elirlenmiştir. Lee vd. (2011) %20 kırıntı lif ilvesi ile kğıdın yırtılm indisinin rttığını, %20 den dh fzl ornd kırıntı lif ilvelerinde yırtılm indisinin zldığını tespit etmişlerdir. Zhng vd. (2011) yüksek verimli kğıt hmurlrın yüksek kırıntı lif (%35-47 dövme dereesine ğlı olrk) içeren ğrtılmış uğdy spı hmurundn %5 ilve edildiğinde kğıdın yırtılm indisi değerinin 7,29 mn.m 2 /g dn 7,90 mn.m 2 /g rttığını tespit etmişlerdir. Kırıntı lif ilvesiyle kğıdın yırtılm indisi değerlerinde meydn gelen rtışlr çeşitli yzrlr trfındn tespit edilmiştir (Mohlin, 1977; Hrtmn, 1984; Howes ve Doshi, 1986; Lee vd., 2011). Bu sonuçlr, kırıntı lif ilvesinin kıs lifli dövülmemiş 33

50 Yırtılm İndisi (mn.m²/g) hmurlrdn elde edilen kğıtlrın yırtılm indisinde uzun lifli hmurlr göre dh etkili olduğunu göstermektedir. Kontrol %5 %10 % d Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 16: Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yırtılm indisi değerlerine etkisi. Şekil 17 de görüldüğü gii, kızılçm ve titrek kvk hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin kğıdın yırtılm indisi değerlerini %5, %10 ve %15 ornlrınd kırıntı lif ilvesi ile sırsıyl %6,37, %11,67, %11,14 ve %4,15, %10,65, %11,95 ornlrınd zlttığı tespit edilmiştir. Atık kğıt hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin ornının rtmsıyl kğıtlrın yırtılm indisi değerlerinin isttistiki olrk nlmlı dereede (p<0,05) rttığı elirlenmiştir. Atık kğıt hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın yırtılm indisi değerlerinin sırsıyl %5,39, %10,56 ve %4,46 ornınd rttığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlr, tık kğıt dövülmüş liflerine kırıntı lif ilvesinin dövmeden dh etkili olmsın ğlnilir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın yırtılm indisi 4,03 mn.m 2 /g dn 4,26 mn.m 2 /g yükselirken, ynı hmur %15 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın yırtılm indisi 4,03 mn.m 2 /g dn 4,41 mn.m 2 /g yükselmektedir (Tlo 6 ve Tlo 8). 34

51 Yırtılm indisi (mn.m²/g) Kontrol %5 %10 %15 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 17: Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yırtılm indisi değerlerine etkisi Ptlm İndisi Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvktn elde edilen dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) hmurlr %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının ptlm indisi değerleri üzerine etkileri sırsıyl Şekil 18 ve Şekil 19 d verilmiştir. Kızılçm dövülmemiş hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın ptlm indisi değerlerinin sırsıyl %14,34, %30,43 ve %42,60 ornınd rttığı elirlenmiştir. Titrek kvk ve tık kğıt dövülmemiş hmurlrınd ptlm indisi rtışlrının sırsıyl %26,73, %57,75, %67,91 ve %10,48, %33,87, %37,09 olduğu elirlenmiştir. Bu sonuçlr, kırıntı liflerin yüzey lnının liflerden dh fzl olmsın ve kırıntı liflerin lifler rsınd köprü oluşturrk lif-lif ğlnm lnlrını ve lif-lif ğ sğlmlığını rtırmsın tfedileilir (Bäkström vd., 2008). Ferreir vd. (2000) lif süspnsiyonundn kırıntı liflerin uzklştırılmsı ile kğıdın ptlm indisi değerinin 6,9 k.p.m 2 /g dn, 5 k.p.m 2 /g zldığını elirtmiştir. Kırıntı lif ilvesiyle kğıdın ptlm indisi değerlerinde meydn gelen rtışlr çeşitli yzrlr trfındn d tespit edilmiştir (Thode ve Ingmnson, 1959; Tsmn, 1966; Mohlin, 1977; Htun ve de Ruvo, 1978; Klungness ve Snyer, 1981; Howes ve Doshi, 1986; Wterhouse, 1994; Bäkström vd., 2008). 35

52 Ptlm İndisi (kp.m²/g) Kontrol %5 %10 %15 4 3,5 3 2,5 d d 2 1,5 d 1 Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 18: Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın ptlm indisi değerlerine etkisi. Şekil 19 d görüldüğü gii, kızılçm hmurlrın %5, %10 ve %15 ornlrınd kırıntı lif ilvesi ile kğıdın ptlm indisi değerlerinin sırsıyl %1,93, %6,21 ve %3,64 ornlrınd zldığı, titrek kvk hmurlrınd ise sırsıyl %1,44, %1,68 ve %2,64 ornlrınd rtırdığı tespit edilmiştir. Atık kğıt hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın ptlm indisi değerlerinin sırsıyl %12,12, %20 ve %43,03 ornınd rttığı tespit edilmiştir. Kızılçm ve tık kğıt örneklerinde kırıntı lif ilvesinin kğıdın ptlm indisi değerleri üzerine etkisinin isttistiki olrk nlmlı (p<0,05), titrek kvk hmurun etkisinin ise isttistiki olrk nlmsız (p>0,05) olduğu elirlenmiştir (Şekil 19). Bu sonuçlr, hornifiksyon uğrmış tık kğıt liflerinin irinil liflere ornl dövmeye dh z evp vermesi ile çıklnilir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın ptlm indisi 1,24 kp.m 2 /g dn 1,65 kp.m 2 /g yükselirken, kızılçm ve titrek kvk krft hmurlrınd u değerler sırsıyl 2,30 kp.m 2 /g dn 4,67 kp.m 2 /g ve 1,87 kp.m 2 /g dn 4,16 kp.m 2 /g rtış olrk elirlenmiştir (Tlo 6 ve Tlo 8). Ayrı, u sonuçlr tık kğıt dövülmüş liflerine kırıntı lif ilvesinin dövmeden dh etkili olmsın d ğlnilir. Örneğin, tık kğıt dövülmemiş kğıt hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğü zmn kğıdın ptlm indisi 1,24 kp.m 2 /g dn 1,65 kp.m 2 /g yükselirken, ynı hmur %15 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın ptlm indisi 1,24 kp.m 2 /g dn 1,70 kp.m 2 /g yükselmektedir (Tlo 6 ve Tlo 8). 36

53 Ptlm indisi (kp.m²/g) Kontrol %5 %10 %15 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 d 1 0,5 0 Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 19: Dövülmüş (28 ºSR) hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın ptlm indisi değerlerine etkisi Yoğunluk Atık kğıt, kızılçm ve titrek kvktn elde edilen dövülmemiş ve dövülmüş (28 ºSR) hmurlr %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilvesinin deneme kğıtlrının yoğunluk değerleri üzerine etkileri sırsıyl Şekil 20 ve Şekil 21 de verilmiştir. Kızılçm dövülmemiş hmurlrın %5, %10 ve %15 ornınd kırıntı lif ilve edildiğinde, kğıtlrın yoğunluk değerlerinin sırsıyl %3,51, %7,02 ve %12,28 ornınd rttığı elirlenmiştir. Titrek kvk ve tık kğıt dövülmemiş hmurlrınd yoğunluk rtışlrının sırsıyl %3,13, %4,68, %7,81 ve %7,55, %7,55, %11,32 olduğu elirlenmiştir. Bu sonuç, kğıdın lifler rsı oşluklrının kırıntı lifler trfındn doldurulmsın tfedileilir. Ferreir vd. (2000) lif süspnsiyonundn kırıntı liflerin uzklştırılmsı ile kğıdın yoğunluk değerinin 0,767 g/m 3 den 0,708 g/m 3 e zldığını elirtmişlerdir. Lu (1999) meknik hmur liflerine %20, %30 ve %40 ornlrınd kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın yoğunluk değerinin 0,372 g/m 3 den sırsıyl 0,511 g/m 3, 0,555 g/m 3 ve 0,563 g/m 3 e rttığını tespit etmiştir. Kırıntı lif ilvesiyle kğıdın yoğunluk değerlerinde meydn gelen rtışlr irçok yzr trfındn d rpor edilmiştir (Mohlin, 1977; Hrtmn, 1984; Howes ve Doshi, 1986; Tero vd., 1989; Bäkström vd., 2008; Lee vd., 2011; Moerg vd., 2014). 37

54 Yoğunluk (g/m 3 ) 0,7 0,65 0,6 0,55 Kontrol %5 %10 %15 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3 Kızılçm Titrek Kvk Atık Kğıt Şekil 20: Dövülmemiş hmurlrd kırıntı lif ilvesinin kğıtlrın yoğunluk değerlerine etkisi. Şekil 21 de görüldüğü gii, kızılçm, titrek kvk ve tık kğıt hmurlrın ilve edilen kırıntı liflerin kğıdın yoğunluk değerlerini isttistiki olrk önemli dereede etkilemediği (p>0,05) tespit edilmiştir. Bu sonuç, dövmenin kğıdın yoğunluğund kırıntı lif ilvesinden dh elirgin etki göstermesine tfedileilir. Örneğin, titrek kvk krft hmuru 28 ºSR e kdr dövüldüğünde elde edilen kğıdın yoğunluğu 0,57 g/m 3 den 0,84 g/m 3 e yükselirken, ynı hmur %15 kırıntı lif ilve edildiğinde kğıdın yoğunluğunun 0,57 g/m 3 den 0,63 g/m 3 e yükseldiği görülmüştür (Tlo 8). 38