Atık kağıt ve kartonlardan doğal kraft özelliğinde kağıt üretiminin araştırılması
Investigation of the natural kraft paper production from waste paper and board
- Tez No: 1010798
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET TUTUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Kimya, Forestry and Forest Engineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Orman Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kağıt-karton üretim endüstrilerinde, atık kağıt ve kartonların 6-7 geri dönüşümden daha fazla (yaklaşık 20 geri dönüşüm) üretimde kullanılması, nihai ürün kalitesini oldukça olumsuz etkilemektedir. Kağıt endüstrisinde, atık kağıtların geri dönüşümü, çevresel ve ekonomik açıdan önemli olmakla birlikte, çok sayıda geri dönüşüm, liflerin kısalmasına ve bağlanma yeteneklerinin azalmasına neden olmakta ve üretilecek kağıt ve kartonların mukavemet kayıplarına yol açmaktadır. Bu durum, özellikle oluklu mukavva kağıtları gibi yüksek mukavemet gerektiren ürünlerin üretiminde önemli bir kısıtlama oluşturmaktadır. Bu çalışmada, farklı türde atık kağıt ve kartonlar kullanılarak, doğal kraft kağıt özelliklerine sahip kağıt üretimi araştırılmıştır. Geri dönüştürülmüş atık kağıt liflerinin mukavemetlerini iyileştirmek amacıyla, önce nanoselüloz ve katyonik nişasta katkılandırılmıştır. Daha sonra yine kağıtların mukavemetlerini iyileştirmek amacıyla; birincil lifler, atık çimento torba kağıtları ve atık kraft liner kartonları %0, %10, %20 ve %30 oranlarda geri dönüştürülmüş hamurla katılarak, 110 ve 130 gramajında kağıtlar üretilmiştir. Elde edilen kağıtların, poroziteleri, patlama indisi, kısa açıklıkta basınç testi-short span compression test (SCT), kopma uzunluğu ve Cobb60 testleri standartlara bağlı kalınarak gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre, birincil lif ve kraft karakterli atık kağıt ve kartonların belirli oranlarda atık kağıt hamurlarına ilavesiyle, elde edilen kağıtların mukavemet özelliklerinde çok belirgin iyileşmeler sağlanmıştır. Kontrol numunesinde 1,13 olan patlama indisi %30 nanolelüloz ilavesiyle 2,65'e, birincil lif ve kraft karakterli atık kağıt ve karton ilavesiyle 4,65'e (yaklaşık %285 artış) yükselmiştir. Kontrol numunesinde1,42 kN/m olarak ölçülen SCT değeri, %30 nanolelüloz ilavesiyle 3,07'ye, birincil lif ve kraft karakterli atık kağıt ve karton ilavesiyle 3,47'ye (yaklaşık %244 artış) yükselmiştir. Kontrol numunesinde 1931 m olan kopma uzunluğu, %30 nanolelüloz ilavesiyle 2778 m'ye, birincil lif ve kraft karakterli atık kağıt ve karton ilavesiyle 4892 m'ye (yaklaşık %176 artış) yükselmiştir. Ayrıca üretilen kağıtların Porozite ve Cobb60 değerlerinde ise sınırlı iyileşmeler olmakla birlikte, lifler arası geçirgenliğin ve bağlanmanın güçlendiği gözlenmiştir. Sonuç olarak, atık kağıtlardan elde edilen hamurların hem nanoselüloz hem de birincil hamur ve uzun lifli atık kağıt-karton karışımlarıyla desteklenerek doğal kraft kağıt özelliklerine sahip, daha yüksek mukavemetli ve katma değeri yüksek kağıtların üretilebileceği ortaya konmuştur. Bu yaklaşım, geri dönüşüm temelli kağıt üretiminde kalite kayıplarının azaltılması açısından uygulanabilir bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In paper and cardboard production industries, using waste paper and cardboard in production more than 6-7 times (approximately 20 times) negatively affects the quality of the final product. While recycling waste paper is important from an environmental and economic perspective in the paper industry, a large number of recyclings causes the fibers to shorten and their bonding ability to decrease, leading to strength losses in the paper and cardboard to be produced. This situation constitutes a significant limitation, especially in the production of products requiring high strength, such as corrugated cardboard. In this study, the production of paper with natural kraft paper properties using different types of waste paper and cardboard was investigated. In order to improve the strength of recycled waste paper fibers, nanocellulose and cationic starch were first added. Then, in order to further improve the strength of the papers; virgin pulp fibers, waste cement bag papers, and waste kraft liner cardboard were added to recycled pulp at percentages of 0%, 10%, 20%, and 30% to produce papers with weights of 110 and 130 grams. The porosity, burst index, short span compression test (SCT), breaking length, and Cobb60 tests of the resulting papers were performed according to standards. According to the experimental results, the addition of waste paper and cardboard containing virgin pulp fibers and kraft-type fibers to waste paper pulp at specific ratios resulted in very significant improvements in the strength properties of the resulting papers. The burst index, which was 1.13 in the control sample, increased to 2.65 with the addition of 30% nanocellulose and to 4.65 (an approximate 285% increase) with the addition of virgin pulp fibers and kraft-type waste paper and cardboard. The SCT value, measured at 1.42 kN/m in the control sample, increased to 3.07 with the addition of 30% nanocellulose and to 3.47 with the addition of primary fiber and kraft-type waste paper and cardboard (an approximate 244% increase). The tear length, which was 1931 m in the control sample, increased to 2778 m with the addition of 30% nanocellulose and to 4892 m (an approximate 176% increase) with the addition of virgin pulp fibers and kraft-type waste paper and cardboard. Additionally, while there were limited improvements in the porosity and Cobb60 values of the produced papers, an increase in inter-fiber permeability and bonding was observed. In conclusion, it has been demonstrated that by reinforcing pulps derived from waste paper with both nanocellulose and a mixture of virgin pulp and long-fiber waste paper-cardboard, it is possible to produce papers with natural kraft paper properties, higher strength, and higher added value. This approach offers a viable solution for reducing quality losses in recycling-based paper production.
Benzer Tezler
- Geri dönüşümlü kağıt hamurunun görsel sanatlar eğitiminde kullanımı ve çevre eğitimine yönelik katkıları: Bir eylem araştırması
The usage of recycled pulp in the visual arts education and its contributions to environmental education: An action research
ZEHRA LALE ÇAVULDUR
Doktora
Türkçe
2018
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiGüzel Sanatlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL BULUT
- Radyasyon zırhlama özellikleri yüksek alçı levha kağıt ve kartonu üretiminin araştırılması
Investigation of gypsumboard paper and cardboard production with high radiation shielding properties
TAMER SÖZBİR
Doktora
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TUTUŞ
- Geri dönüşümlü (recycling) kağıt üretiminin gerekliliğinin irdelenmesi
The Necessity of recycled paper production
ZEKİYE SAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
MatbaacılıkMarmara ÜniversitesiVeterinerlik Biyokimyası Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. ÇETİN ERDEN
- Tetra pak bileşenlerinin geri kazanımı için endüstriyel proses tasarımı
Industrial process design for recycling compounds of the tetra pak
GÖZDE GİZEM ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KARABOYACI
- Çevre muhasebesi ve atık kâğıt geri dönüşüm işletmesinde bir uygulama
Environmental accounting and an application in waste paper recycling enterprise
PINAR İSKENDER ERARSLAN