Kagit Uretimi Do

www.kimyamuhendisi.com

- i -

İÇİNDEKİLER

Sayfa

ŞEKİL LİSTESİ iii

ÇİZELGE LİSTESİ iv

1. GİRİŞ 1

2. SEKTÖRÜN TARİHÇESİ 2

2.1. Sektörün Tanımı 4

3. ODUN HAMMADDESİ VE YAPISI 8

3.1. Ormanlar Ve Değerlendirilmeleri 8

3.1.1. Türkiye Ve Dünyada Orman Varlığı 8

3.1.1.1. Dünyada Orman Varlığı 8

3.1.1.2. Türkiye' de Orman Varlığı 8

3.1.2. Ormanlardan Elde Edilen Ürünler 9

3.2. Odunun Kullanım Alanları Ve Yapısı 9

3.2.1. Odunun Kullanım Alanları 10

3.2.2. Odunun Yapısı Ve Özellikleri 11

3.2.2.1. Odunun Fiziksel Ve Kimyasal Özellikleri 11

3.2.2.2. Odunun Yapısı 12

3.2.2.2.1. Selüloz 12

3.2.2.2.2. Hemiselüloz 13

3.2.2.2.3 Lignin 14

4. KAĞIT ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAMMADDELER 15

4.1. Selüloz Üretimi 15

4.2. Kağıt Üretimi 16

4.2.1 Kağıt üretimin aşamaları 17

4.2.2. Kağıt lifi ve kağıt hamuru 18

4.2.3. Kağıt hammaddesi belirleyen görsel özellikler 20

4.2.4. Kağıt hamurunun hazırlanması 21

4.2.4.1. Mekanik proses ile kağıt hamurunun hazırlanması 21

4.2.4.2. Kimyasal proses ile kağıt hamurunun hazırlanması 22

4.2.4.2. Kimyasal proses ile kağıt hamurunun hazırlanması 22

4.2.4.2.2. Sülfit prosesi 23


- ii -

4.2.4.3. Kimyasal ve mekanik proses 23

4.2.4.4. Kağıt hamurunu hazırlanmasında önemli noktalar 24

4.2.4.4.1. Su miktarı 24

4.2.4.4.2. Yapıştırıcılar 24

4.2.4.4.1. Su miktarı 25

4.2.4.4.2. Yapıştırıcılar 25

4.2.4.4.4. Renklendirici 27

4.2.4.4.3.1. Dolgu maddeleri kullanımının dezavantajları 27

4.2.5. Kağıt hamurunun ağartılması 27

4.2.6. Kağıt hamurunun karıştırılması ve rafinasyonu 29

4.3. Kağıt Üretiminden Kaynaklanan Çevre Sorunları 29

4.3.1. Selüloz üretiminden kaynaklanan çevre sorunları 30

4.3.2. Kağıt-Karton Üretiminden kaynaklanan çevre sorunları 31

4.3.3. Türkiyedeki su kirliliği ve deşarj standartları 32

4.3.4. Diğer kirlilik çeşitleri 34

4.3.4.1. Gürültü kirliliği 34

4.3.4.2. Hava kirliliği 34

4.3.5. Katı atıkların kağıt sektöründe değerlendirilmesi 34

4.3.5.1. Katı Atıkların Kağıt Üretiminde Değerlendirilmesinin Ülkemizdeki Durumu 35

KAYNAKLAR 37

EKLER 38


- iii -

ŞEKİL LİSTESİ

Şekil 3.1. Selülozun kimyasal formülü 13

Şekil 3.2. Lignin maddesini oluşturan bileşikler 14

Şekil 4.1 Bazı bitki liflerinin yapısı (a.Çam, b.Okaliptus, c.Pamuk) 19

Şekil 4.2 Mekanik proses ile kağıt hamurunun hazırlanması 22


- iv -

ÇİZELGE LİSTESİ

Çizelge 3.1 Türkiye’deki belli başlı ağaç türleri 9

Çizelge 4.1 Kağıt sektöründe en fazla enerji tasarrufu yapılabilecek teknolojiler 17

Çizelge 4.2 Atık suların ortalama atık yükleri 31

Çizelge 4.3 Su kirliliği kontrolü yönetmeliğine göre selüloz ve kağıt sanayii deşarj

standartları 33

www.kimyamuhendisi.com - 1 -

1. GİRİŞ

İçinde bulunduğumuz çağ, bilgi ve teknoloji çağı olup, İletişiminde süratle gelişmesi göz

önünde bulundurulacak otursa, kağıdın yaşamımızdaki yeri yadsınamaz durumdadır.

Kağıt, kültürel ve sanayi alanındaki yeri ile insanlığın en önemli ihtiyaç maddelerinden biridir.

Bu nedenle, kağıt sanayinin gelişmesi, bir ülkenin kültürel ve sanayi gelişmesiyle yakından

ilgilidir Bu yönüyle kağıt tüketimi bir uygarlık ve kültürel gelişmişlik ölçüsü olarak kabul

edilmektedir.

Dünyada en çok üretilen ve tüketilen maddelerden biri olan ve ilk defa M.S. 105 yılında

Çinliler tarafından bulunan kağıt, insanlığın ortak ürünü olan kültürün ve bilginin

yayılmasında temel bir araçtır. En önemli ihtiyaç maddelerinden biri olan kağıdın kültürel

amaçla kullanımının yanısıra sanayi alanındaki yeride tartışılmaz derecede önemlidir.

Kağıt sektörü, kağıdın yapısı itibariyle hemen hemen tüm sektörlerle ilişki içinde olduğundan

özel bir değere sahiptir. Ancak kalite unsuru da kağıdın değerini arttıran en önemli özellik

olmakta ve kağıdın kalitesi kağıt sanayinin en büyük girdisi olan selülozun ve dolayısıyla

odunun kalitesine paralellik arzetmektedir.

Ülkelerin gelişmişlik düzeylerinin belirlenmesinde kullanılan evrensel ölçütlerinden biri de o

toplumdaki kağıt tüketimidir. Bir ülkedeki kişi başına kağıt tüketiminin fazlalığı o ülkenin

gelişmişlik düzeyinin en belirgin göstergesi olmakta ve kağıt tüketimi kişi başına yılda

40kg’ın üzerinde olan ülkeler gelişmiş ülke olarak kabul edilmektedir.

Kağıt-karton talebi, nüfus artışı, kentleşme, kültür seviyesindeki, okur-yazar oranındaki ve

gelir düzeyindeki artış, eğitim bıkanlarının genişlemesi ile çağdaşlaşma paralelinde sürekli

artış kaydetmiştir. Hızla gelişen kağıt endüstrisi bugün dünyanın en büyük endüstrilerinden

biri haline gelmiştir.


2. SEKTÖRÜN TARİHÇESİ

Kağıt, bitkisel liflerin özel aletlerle dövülmesi sonucu liflerin keçeleştirilmesi, saçaklanması,

su emerek şişmesi ve mekanik etkilerle kesilmesinden sonra süzgeç üzerinde oluşturulan

sahifanın (Kağıt üretiminde hamur kovasından süzgeçlere dökülen ve değişik aşamalardan

sonra kağıdı oluşturan ürün) daha sonra kurutulmasıyla hidrojen bağlarının oluşumu sonucu

belirli bir sağlamlık kazanan düzgün malzemedir.

İnsanoğlu her zaman düşüncelerini aktarmanın ve kaydetmenin yollarını ve bunları nasıl daha

ileriye götüreceğini araştırmıştır. Bunların ilk çalışmaları balmumundan yapılmış levhalar,

yapraklar, bronz, ipek ve kil tabletleridir. Çok miktarda bilginin kaydedilmesi ve ucuza elden

ele dolaşması kağıdın buluşuna kadar mümkün olmamıştır. MÖ.4000 yılında, Eski Mısırlılar

kağıt benzeri ilk madde olarak Papirüsü bulmuşlardır. Papirüs, dokunarak hasır haline

getirilmiş saz kamışlarının dövülerek sert ve ince bir sayfa haline getirilmesiyle

oluşturulmuştur.

Bugünkü anlamda ilk kağıt M.S. 105 yılında Çin İmparatorluğu nazırlarından IS'AILIN

tarafından bulunmuştur.

Semerkant’ta 751 senesinden evvel ipek kozalarından yazı sayfası imal edilmekte ve buna

KAGAT adı verilmekte idi.

M.S.751 yılında Semerkant, Çin ve Arap orduları barış içinde ticaretin sürdüğü onlarca yıldan

sonra çarpışmaya başlamışlar. Savaş sonunda Çinlilerin bozguna uğratılmasıyla çoğu esir

alınmıştır ve mahkumlar arasında bulunan kağıt üreticileri özgürlüklerinin karşılığında,

Araplara kağıt üretiminin sırlarını öğreterek anlaşma girişimlerinde bulunmuşlardır.

M.S-1009 yılında kağıdın Araplardan Avrupa’ya geçmesi yaklaşık 400 yıl aldı. Avrupa'da ilk

kağıt imalathanesi Xativa, İspanya’da Araplar tarafından kurulmuştur. Burada kağıt üretimi

Fas yönetiminde M.S.1244 yılında Avrupa orduları onları dışarı atana kadar sürmüştür. Daha

sonra kağıt üretimi Hristiyan Avrupası’nda kademe kademe yayılmaya başlayarak M.S. 1250


yılında İtalya en büyük kağıt üreticisi haline gelmiştir. İtalyanlar etkin bir şekilde ürettikleri

kağıdı büyük miktarlarda ihraç ederek uzun yıllar Avrupa pazarını yönlendirmişlerdir.

M. S. 1453 yılında Almanya'da Johan Gutenbergin taşınabilir matbaa makinesini icat etmesi

matbaa makinesinin buluşu iletişim inkılabında bir sonraki adımdır. Önceleri kitapların

sahipleri, manastırlar, krallıklar, alimler ve çok az insan bunları okuma şansı bulmuştur.

M.S.1690 yılında Kuzey Amerika'ya göç eden William Rittenhouse isminde bir Alman

göçmen Philedelphia yakınlarında Amerika'daki ilk kağıt imalathanesini kurmuştur ve burası

aynı zamanda, ilk Amerikalı kağıt yapımcılarının da eğitildiği yer olmuştur.

M.S.1719 yılında kağıt yapım maddeleriyle ilgili ciddi bir kıtlık sonucu Rene Antoine

Ferchault de Reaumur kağıdın odundan da yapılabileceğini öne sürmüştür. O zamanlar kağıt

eski giysilerden ve bez parçalarından yapılıyordu. Kağıda artan talebi karşılayacak kadar

yeterli bez parçası yoktu. Reaumur 'un ilham kaynağı yuvalarım yapan yaban arılarını

gözlemlemek olmuştur.

M.S.1798 yılında Nicholas Robert icat ettiği elden kranklı (Hareketli) makine kağıdı

durmaksızın dönen bir beyaz perde üzerinde üretiyordu. Ancak buluşu pek başarılı değildi ve

Robertin icadını ortak bir tanıdıktan duyan, İngiliz Fourdrinier Kardeşler, kendi kağıt

makinelerini icat ettiler. İcatları kullanılmadığı halde kağıt makineleri onların ismini

günümüze kadar taşıdı.

MS. 1852 yılında İngiliz asıllı Hugh Burgess, odun hamurunu kimyasallarla karıştırarak

yüksek kaliteli kağıt elde etmiştir. M.S.1867 yılında Amerikalı kimyager olan C.B. Tilghman

odun hamurundan kağıt yapılması tekniğini hamurlaştırma sürecinde sülfit kullanarak

geliştirdi. M.S.1889-1900 yıllarında ilk defa ekonomik olarak, metrelerce kağıt üreten proses

gerçek haline gelmiştir. Kağıt üretimi günümüze kadar artan üretim miktarları ve farklı

ihtiyaçlardan doğan kağıt çeşitleri ile devam etmektedir.


2.1. Sektörün Tanımı

Kağıdı en geniş anlamda, lifsel yapılı çeşitli hammaddelerden elde edilen ve çok farklı

kullanım alanlarına hitap eden bir ürün olarak tanımlamak mümkündür. Teknik açıdan ise

kağıt; lifsel yapışı hammaddelerin kesme, saçaklandırma, su emdirme ve kurutma gibi işlemler

sonucunda hidrojen bağlan oluşumuyla düzgün bir tabaka haline dönüştürülmüş şeklidir.

Kağıt sektörü; odun, yıllık bitkiler(jüt, kendir, kamış) ve artık kağıt hammaddelerinden

selüloz, odun hamuru, eski kağıt hamuru üretilmesi ile bu ara ürünlerin, değişik mekanik ve

kimyasal işlemlerle kağıda dönüştürülmesine kadar geçen aşamaları içeren sanayi koludur.

Selülozlar ara ürünleri, kağıt-kartonlar ise nihai ürünleri oluştururlar.

Kağıt – Karton grubu uluslararası literatürde genel olarak aşağıdaki gibi sınıflandırılır:

• Yazı kağıtları

• Gazete kağıdı

• Sargılık kağıtları

• Temizlik kağıtları

• Kraft torba kağıdı

• Okulun mukavva kağıtları

• Kartonlar

• Sigara ve ince özel kağıtları

Kağıt-karton üretiminin kademelerini üç ana maddede toplayabiliriz, Bunlar :

a. Hamur hazırlama kademeleri :

• Açma

• Temizleme

• Dövme

• Parçalama

• Öğütme

• Katkı maddeleri ilavesi


b. Kağıt hamurunun kağıt makinesi öncesi kademeleri:

• Seyreltme

• Temizleme

c. Kağıt makinesi kademeleri :

• Süzme

• Presleme

• Kurutma işlemlerini kapsamaktadır.

Elde edilen kağıt-karton ürünü bobinler halinde veya istenilen ebatlarda kesilerek piyasaya

verilir. Üretimdeki bu ana bölümler, kağıt-karton alt gruplarının üretim teknolojileri,

kullanılan hammadde çeşidi ve kağıt makinesi özellikleri açısından farklılıklar gösterir.

Örneğin : Tabı kağıdı, %100 kısa ve uzun elyaf selülozuna gerekli pigment ve yardımcı madde

ilavesi ile elde edilmektedir. Bu hamur içine belirli oranlarda mürekkebi alınmış selüloz

katılabilir.

Türkiye'deki yazı tabı kağıdı makinelerinin elek enleri 2.85-4.70 m arasında ve hızlan da 300-

450 m/dk arasında değişmektedir. Dünyadaki yeni teknolojik makinelerin elek enleri 10 m ve

hızlan 1.500 m/dk’ya ulaşmıştır. Kağıt makinesi teknolojisi ile birlikte gelişen otomatik proses

ve kalite kontrol teknolojileri de Türkiye'deki kağıt-karton üreticilerince yaygın olarak

kullanılmaktadır.

Gazete kağıdı, Aksu işletmesinde mekaniksel yöntemle SGW (Stone Ground Wood)

üretilirken Balıkesir İşletmesi'nde Kimyasal Termo Mekaniksel yöntemle CTMP (Chemi-

Thermo-Mechanical Pulping) üretilmektedir. SGW yöntemi, odunun öğütücü adı verilen

taşlarla öğütülerek odun hamuru haline dönüştürülmesi prensibine dayanır.

CTMP yöntemi ise, yongalanmış odun yongalarının bir pişirici kazanda kimyasal madde ve

buharın etkisiyle pişirilip emdirmeye tabi tutulması (basınçla sıkıştırma uygulaması) ve sonra

da öğütücülerde öğütülerek hamur elde etme prensibine dayanır. Uygulanan yöntemler,

prensip olarak gazete kağıdı üretimi için teknolojide en yaygın olan yöntemlerdir. Bu alanda


dünyada gerek hammadde kullanımı, gerek odun hamuru üretimi ve gerekse kağıt üretimi

kademelerinde bir takım teknolojik gelişmeler veya uygulamalar kaydedilmiştir. Bu gelişmeler

Aksu ve Balıkesir işletmelerine yeterince yansıtılamamış olduğundan, AB, EFTA (European

Free Trade Assocİatİon) ve ABD ülkelerinin teknolojik seviyelerine erişilememiştir.

Hammadde kullanımında, Aksu ve Balıkesir ladin, köknar ve çam gibi odun kullanıp yüksek

oranlarda selüloz ile karıştırılırken, çoğu ülkelerde % 40-50 oranlarında atık kağıt hammadde

olarak gazete kağıdı üretiminde kullanılmaktadır. % 100 atık kağıttan gazete kağıdı üreten

fabrikalar da yaygınlaşmaktadır.

Türkiye'deki mevcut 2 gazete kağıdı makinesinin elek enleri 7.50 m ve hızları 700 –

825 m/dk’dır. Dünyadaki yeni teknolojik makinelerin enleri 12.00 m ve hızlan da 2.000

m/dk’ye ulaşmıştır.

Sargılık kağıtlarda cinslerin çok fazla olması nedeniyle hammadde kullanımı çok

değişmektedir. Genelde %100 atık kağıt ile %100 selüloz kullanımına kadar çeşitlenmektedir.

Türkiye'deki sargılık kağıt makinelerinin elek enleri 3.15-4.62 m ve hızlan da 130-750 m/dk

arasında değişmektedir. Hız, genişlik ve otomasyon farkı hariç teknoloji ve kalite yönünden

sorun yoktur. Özel sektör tesislerinde gelişen teknoloji kısmen de olsa uygulanmıştır.

Ülkemizde oluklu mukavva kağıtlarından kraft liner ve kraft torba kağıdı türlerinin üretiminde

hammadde olarak odundan elde edilen % 100 selüloz kullanılmaktadır. Fluting ve test liner

türlerinin üretiminde hammadde olarak ise yıllık bitkilerden (saman, kamış, çeltik v.b.) elde

edilen selüloz ve atık kağıt kullanılmaktadır.

AB ülkelerinde kraft torba kağıtları üretiminde % 100 selüloz hammadde olarak kullanılırken

kraft liner kağıtlarının üretiminde odundan elde edilmiş selüloz yanında atık kağıtlar

hammadde olarak kullanılmaktadır. Fluting ve test liner kağıtlarının üretiminde genel olarak

atık kağıtlar çeşitli elyaf sınıflandın İmal an kademelerinden geçirilerek kullanılmaktadır.

Çevre sorunları nedeniyle yıllık bitki selülozu kullanılmamaktadır. Türkiye'deki oluklu

mukavva kağıdı makinelerinin elek enleri 2.45-7.25 m ve hızları da 120-600 m/dk arasındadır.


Dünyadaki yeni teknolojik makinelerinin enleri 10.5 m ve hızlan da 1.700 m/dk’ya ulaşmıştır.

Ülkemizdeki uzun elek ve çift elek teknolojilerinin yerini dünyada GAP Former (Groups,

Algorithms, Programming) teknolojisi almaktadır.

Prosesin temizleme kademelerinde, hamurun safihaya dönüştürülmesinde ve suyunun alınması

için uygulanan vakum, basınç ve ısı transferi aşamalarında yeni teknolojik gelişmeler hızla

artmakta ve tüm tesislere uygulanabilmektedir. Bugün için ülkemizdeki tesisler, özellikle özel

sektör bu modernizasyon yatırımlarını gerçekleştirmiş durumdadır.

Ancak kapasite arttırımı ve maliyetleri minimize etme yönündeki teknolojik aşama, kağıt

makinesinin hızını arttırmıştır. Bu da yeni komple makine yatırımını gerektirmiştir. Kapital

yoğun bu yatırımlar yeterince yapılamamıştır.

Temizlik Kağıtları, %100 atık kağıt ile %100 selüloza kadar değişen hammadde aralığında

elde edilmektedir. Beyazlık talebi nedeniyle maksimum selüloz kullanımına doğru

yönlenmektedir


3. ODUN HAMMADDESİ VE YAPISI

3.1. Ormanlar Ve Değerlendirilmeleri

3.1.1. Türkiye Ve Dünyada Orman Varlığı

3.1.1.1. Dünyada Orman Varlığı

Ormanlar, dünya yüzeyinin %32’sini kaplarlar. Kıtalara göre baktığımızda ise Amerika’nın

%40’nın, Avrupa’nın %31’inin, Afrika’nın %25’inin, Asya’nın % 19’unun ve Okyanusya’nın

%11’inin ormanlarla kaplı olduğu görülür. Dünyanın değişik bölgelerinde çeşitli türlerde

ormanlar bulunur. Sözgelimi kutup bölgelerine yakın alanlarda taygalar; Güney Amerika, Orta

Afrika ve Güneydoğu Asya’da tropikal ormanlar bulunur. Dünya ormanlarının yaklaşık

%66’sı kullanılmamaktadır. Bu ormanlar balta girmemiş orman karakterinde olup,bunlardan

herhangi bir faydalanma söz konusu değildir.

Dünyada 4126 milyon hektar ormanlık alan mevcuttur.Bu ormanların yaklaşık 1465 milyon

hektarı işletilebilmektedir. İşletilen ormanların; 677 milyon hektarı iğne yapraklı, 641 milyon

hektarı yapraklı orman olup, 93 milyon hektarıda karışık ormandır. Görüldüğü gibi dünyada

işletilen ormanların %54’ü iğne yapraklı ağaçları içermektedir. Ormanların işletilme

oranları,kıtaların gelişmişlik düzeyi ile yakından ilgilidir.

3.1.1.2. Türkiye' de Orman Varlığı

Son istatistiklere göre Türkiye’de 20.199.296 hektar orman alanı bulunmaktadır. Bu alan ülke

yüzölçümünün %25,90’nına karşılık gelmektedir. Ülkemizde kişi başına düşen orman alanı

0,44 hektar kadardır. Bu rakam Avrupa ile kıyaslandığında, (Avrupa’da kişi başına düşen

orman alanı 0,65 hektardır.) ülkemizdeki orman alanlarının yetersizliği bir kere daha gün

ışığına çıkmaktadır. Coğrafi bölgeler bakımından orman varlığımız aşağıda belirtildiği

gibidir.


Marmara Bölgesi % 12,76

Ege Bölgesi % 16,75

Akdeniz Bölgesi % 24,18

İç Anadolu Bölgesi % 7,54

Karadeniz Bölgesi % 24,90

Doğu Anadolu Bölgesi % 10,83

Güneydoğu Anadolu Bölgesi % 3,04

Ormanlarımızın 10.934.607 hektarı koru, 9.264.689 hektarı ise baltalık işletmeleri şeklinde

bulunmaktadır.Genel orman alanının 8.856,457 hektarı (genel orman alanının %43,85’i)

normal kuruluşta olup, geri kalanı ise bozuk yapıdadır.

Ormanlarımızın %54,4’ü iğne yapraklı, %45,6’sı ise yapraklı ağaç ormanlarından ibarettir.

Ağaç cinsi açısından ise durum aşağıda belirtilmiştir.

Çizelge 3.1 Türkiye’deki belli başlı ağaç türleri

Ağaç türleri Miktarı (%)

Çam % 38,5

Meşe % 25,9

Kayın % 8,5

Göknar % 6,8

3.1.2. Ormanlardan Elde Edilen Ürünler

Dünyada yapılan odun üretiminin %47’si yakacak odun olarak değerlendirilmektedir. Tabii bu

oran kıtalara göre değişmekte ve bunda kıtaların gelişmişlik düzeyi önemli rol oynamaktadır.

Tüm dünya üretiminde; kerestelik ve kaplamalık tomruk miktarı %33’ü bulmaktadır. Dünyada

kağıt, lif ve yonga odunu miktarı ise, genel üretimin %12’sini,diğer endüstri odunlarıda

%7’sini teşkil etmektedir.

Avrupa genelinde ise 305 milyon 3m ’lük bir odun üretiminin varlığı görülmektedir. Bu

miktarın yarısına yakın bir kısmı kerestelik ve kaplamalık tomruk olarak değerlendirilirken;


kağıt, lif ve yonga odunu olarak 90 milyon 3m ’lük bir kapasite bulunmaktadır. Kağıt, lif ve

yonga odunu üretiminde İsveç, Finlandiya ve Fransa’nın ön sıralarda bulunduğu görülür.

Konumuz olan kağıt üretiminde Avrupa’nın üç ülkesinin başı çektiği görülür. Almanya 6,6

milyon ton, İtalya 5,7 milyon ton ve İsveç 5,1 milyon ton üretimleri ile Avrupa’nın kağıt ve

karton devleridir.

Türkiye özellikle 1950’li yıllardan itibaren orman ürünleri üretiminde çok büyük ilerlemeler

göstermiştir. Bu durum günümüzde aynı ivme ile devam etmektedir. Türkiye'de çeşitli orman

ürünleri işlenerek kereste,kaplama levha, kontrplak, yonga levha, lif levha, kağıt ve karton

üretimi yapılmaktadır. Türkiye’de son elli yıldır endüstriyel odun üretiminde görülen belirgin

artış, beraberinde yakacak odun üretiminde görülen belirgin bir düşüşü getirmektedir. Bu

durum Türkiye'nin artık orman alanlarına, bir sanayi alanı gözüyle baktığının açık bir

göstergesidir.

3.2. Odunun Kullanım Alanları Ve Yapısı

3.2.1. Odunun Kullanım Alanları

Odun yüzyılın başına kadar genellikle yakacak ihtiyacını gidermek amacı ile kullanılırken,

bugün özellikle gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde çeşitli kimyasal maddelerin üretiminde

hammadde olarak kullanılır. Odunun; sadece kullanışlı olmayan türlerini yakacak ihtiyacını

gidermek için kullanmak, kuşkusuz bugün gelişmenin ve beraberinde sanayileşmenin en

önemli göstergelerinden biridir.

Odun sanayide mobilyadan kağıda, suntadan kibrite kadar pek çok ürünün yapımında

kullanılır. Odunun artıklarından bile selofan, odun kömürü, boyar madde gibi birçok maddenin

üretimi yapılabilir.


3.2.2. Odunun Yapısı Ve Özellikleri

3.2.2.1. Odunun Fiziksel Ve Kimyasal Özellikleri

Odun karmaşık yapılı polimerik bir maddedir. Kuru odunun % 40 – 50’si lif olarak özellikle

önemli olan, selülozdur. Selüloz, glukoz birimlerinden oluşan uzun ve dallanmamış bir

zincirden meydana gelir. ( )( )x3276 OHOHC formülü ile gösterilir. Hücre duvarları; holoselüloz

olarak adlandırılan polisakkaritler ve fenilpropan birimleri bağlanmış, aromatik yapıda, ileri

derecede karmaşık bir polimer olan ligninden meydana gelir. Holoselüloz kısa zincirli

arabinaz, galaktoz, mannoz ve anhidrit polimerlerin karışımıdır. Ligninin görevi selüloz

liflerini bağlamaktır. Bunların yanı sıra odunda terebentin, yağ reçinesi, kauçuk vb. çeşitli

maddelerden de az miktarlarda bulunur.

Odunların önemli fiziksel, özelliklerinin başında renk, koku, parlaklık, doku ve lif yapısı gelir.

Yine odunların su ve nem çekme özellikleri de önem arz etmektedir. Direnç, sertlik ve esneme

odunların başlıca mekanik özellikleridir. Direnç özellikleri odunların lif yönüyle yakından

ilgilidir. Bir odun lif dokusu yönünde uygulanan basınca daha dayanıklı, buna karşın liflerinin

yönüne dik olarak uygulanan basınca daha az dayanıklıdır.

Bunların dışında tüm odun türleri için müşterek olan özellikler vardır. Bunlardan bazıları

aşağıda sıralanmıştır.

• Odun; ses, ısı ve elektiriği çok az iletir.

• Odun hammaddesi yanıcı bir maddedir.

• 275°C'de odun trendi kendine yanar.

• Odun hammaddesi paslanmadığı gibi, soğuk haldeki seyreltik bas ve asitlerden zarar

görmemektedir.

• Birbiri arkasına çeşitli zamanlarda meydana gelen gerilmelere maruz kalması

halinde birçok metal gibi kristalleşmemekte ve gevrek bir hal almamaktadır.

• Uzun süreli ve aşırı derecede ki düşük sıcaklık derecelerinde de kohezyon gücünü

korumaktadır.


3.2.2.2. Odunun Yapısı

Odun, yapısı ve bileşimi kısımlarına ve cinsine göre değişen canlı ve cansız hücrelerden

oluşmuştur. Odunun ana bileşenleri selüloz, hemiselüloz ve lignindir. Odun homojen bir

yapıya sahip değildir. Odunun yapısının,çeşitli tip ağaçlarda; çeşitli ölçülerdeki elyaftan

meydana gelmiş, elyaf bloğundan oluştuğu görülür. Elyaflar; selülozlardan ve

hemiselülozlardan oluşmuştur. Esas olarak odunun yapısını tam olarak irdeleyebilmek

için,yapıyı oluşturan hücrelerin incelenmesi gerekmektedir.

Hücrenin özellikleri ve yapısı,onu oluşturan çeperin kimyasal bileşiminden

kaynaklanmaktadır. Hücre çeperinin bileşimindeki maddeleri primer ve sekonder olmak üzere

iki kısımda toplamak mümkündür. Primer maddeler; selüloz, hemiselüloz ve lignindir.

Sekonder maddeler ise tanenler, uçucu yağlar, reçineler, latefcs ve boyar maddelerdir. Ayrıca

%1’den az miktarda kül bulunmaktadır. Primer maddeler olarak adlandırdığımız selüloz,

hemiselüloz ve lignin çeperin esas yapısını teşkil ederler. Sekonder maddeler ise koruyucu,

renk ve koku verici özelliklere sahip maddelerdir.

3.2.2.2.1. Selüloz

Selüloz, kağıt yapımında kullanılan temel hammadde olup, hücre çeperinin de en önemli

maddesidir. Selülozun ana kaynağı odundur. ( )x5106 OHC kapalı formülüne sahip olan selüloz,

odun dışında; pamuk,saman gibi maddelerden de elde edilir. Muhtelif kaynaklardan elde

edilen selüloz kimyasal ve fiziksel özelliklerinde olduğu gibi hücre yapısının tipi itibariyle de

farklılık gösterir. Selülozun kağıt yapımında bir hammadde olarak kullanılabilmesine imkan

veren, onun lifi yapısı olduğu cihetle, hücre yapısındaki farklılık kağıtçılık açısından önemli

bir husustur.


Şekil 3.1. Selülozun kimyasal formülü

Selülozun kimyasal özellikleri sabit durumda değildir. Zamanla önemli kimyasal

değişikliklere uğrar. Bu sebepten dolayı selüloz;kimyasal açıdan inceleneceğinde ısı, ışık,

hava, asidite ve buna benzer etkiler gösteren bozucu maddelerden korunması gerekir.

3.2.2.2.2. Hemiselüloz

Hemiselülozlar, odundaki selüloz olmayan başlıca polisakkaritlerdir. Hücre çeperindeki

polisaskaritlerin % 20 – 35’ini hemiselülozlar teşkil etmektedir. Odunun üç ana bileşeni

arasında ısıya en duyarlı olanı hemiselülozlardır ve 200 – 260°C arasında bozunurlar.

Hemiselüloz, artı selüloz odundaki holoselülozu oluşturur. Hemiselülozlar, selülozdan

aşağıdaki özellikleri ile ayrılırlar.

Odunun diğer elemanlarından ayrıldıktan sonra seyreltik alkali çözeltisinde ve kaynayan suda

çözünebilirler. Sıcak ve seyreltik asitle hidroliz edilerek basit pentoz veya heksoz sekerlerine

dönüşebilirler.

Hemiselülozların kimyasal yapısı,hakkında bugün çok az şey bilinme içtedir. Ama; şu açıkça

bilinmektedir ki; hemiselülozlar, selülozdan daha heterojendir.


3.2.2.2.3 Lignin

Lignin; odunun yapısındaki, selülozik yapıda olmayan maddelerin büyük bir kısmını oluşturan

önemli bir sanayi hammaddesi olup;karmaşık bağlı, amorf, yüksek molekül ağırlıklı bir

bileşiktir.

Ligninin kimyasal olarak polisakaritlerle bağlı bulunduğu ortaya çıkmıştır. Buna karşın lignin

hakkında bilinenler yeterli değildir. Bunun nedeni elde etme esnasında; özütleme aşamasında

maddenin doğasının bozulmasıdır. Bu yüzden kimyacılar odun özünü (lignini) doğada

bulunduğu biçimiyle elde edememekte, asıl madde yerine türevlerini incelemek zorunda

kalmaktadırlar.

Lignin; kağıt üretiminde kükürtdioksit, sodyum sülfit yada sodyum hidroksit gibi maddeler

yardımı ile odun hamurundan ayrılır. Ayrılan bu lignin; kendisinden yararlanılacak uygun bir

kimyasal teknolojinin yokluğu nedeni ile çoğunlukla yakılır.

Şekil 3.2. Lignin maddesini oluşturan bileşikler

Ligninin kimyasal yapısını incelediğimizde birbirine yakın üç aromatik bileşikten meydana

geldiğini görürüz.Bu maddeler koniferli alkol, sinapil alkol ve p-kumar alkoldür. Lignin

asitlerle hidroliz olmaz. Bu alkoller içinde koniferli alkol esas bileşen olup, kozalaklı ağaçların

lignininde %90, yayvan yapraklı ağaçların lignininde %50 oranında koniferil alkol bulunur.


4. KAĞIT ÜRETİMİNDE KULLANILAN HAMMADDELER

Kağıt üretiminde kullanılan başlıca hammadde selülozdur. Ancak günümüzde çevrenin

korunması ve atık kağıtların değerlendirilmesi amacıyla kullanılmış (atık) kağıtlar toplanmak

yeniden değerlendirilmektedir. Kağıt üretiminde kullanılan maddeleri genel olarak aşağıdaki

gibi tanımlayabiliriz :

• Kimyasal Odun Selülozları : Odundan elde edilen ve beyazlatılmış veya beyazlatılmamış

selülozları kapsar.

• Odun Hamuru : Odundan elde edilen ve mekaniksel, termo mekaniksel ve kimyasal termo

mekaniksel olarak üretilen odun hamurlarını kapsar.

• Yıllık Bitkilerden Üretilen Hamur Selülozlar : Odun dışındaki, buğday sapı, çeltik sapı,

kendir, kenevir, kamış, jüt, bambu gibi yıllık bitkilerden kimyasal ve yan kimyasal olarak

elde edilen hamur ve selülozlar olup beyazlatılmış ve beyazlatılmamış halde kullanılırlar.

• Atık Kağıt Hamuru : Sadece kağıt-karton üretiminde kullanılmaya elverişli; eski kağıt,

hurda kağıt, kırpıntı kağıt, toplama kağıt veya geri kazanılan kağıt olarak çeşitli şekilde

ifade edildiği, atık kağıtlardan elde edilen kağıt hamurunu kapsar.

4.1. Selüloz Üretimi

Kağıdın yapımında kullanılan başlıca hammaddeler ladin, köknar, çam, kayın, kavak,

okaliptüs gibi orman ürünleri ile buğday sapı, çeltik sapı, kendir, kenevir, jüt, kamış, bambu

gibi yıllık bitkilerdir. Ayrıca, atık kağıtlar, keten, kendir eskileri ve pamuklu paçavralar da

hammadde olarak kullanılırlar.

Odunlar yongalama makineleri; saman, kendir, kamış gibi yıllık bitkiler ise, kesme makineleri

ile ufak parçalara ayrılırlar. Yongalar daha ziyade kalsiyum bisülfit, sodyum hidroksit,

sodyum sülfür karışımı; yıllık bitkiler ise sodyum hidroksit, sodyum monosülfit, sodyum sülfir

gibi çeşitli kimyasal maddelerin kullanıldığı Pandia, Sacia ve Kamyr prosesleri ile 135-

180°C’de, 4-7 Atü’lük basınç altında pişirilirler. Bitkideki selüloz liflerini birbirine bağlayan

lignin ve diğer bazı kimyasal maddelerin büyük bir kısmı bu işlem esnasında çözeltiye geçer


ve hamur halinde selüloz elde edilmiş olur. Esmer renkli olan bu selüloz yıkanır, içindeki

yabancı maddelerden ve az pişmiş kısımlarından temizlenir. İstenirse kimyasal maddelerle

beyazlatılır.

4.2. Kağıt Üretimi

Kağıt-karton üretim teknolojisi genel olarak; odun, yıllık bitki ve atık kağıt gibi

hammaddelerden kimyasal, yarı kimyasal ve mekaniksel yollarla elde edilen hamurların (elyaf

karışımı) dövme, kesme, saçaklandırma ve temizleme gibi işlemlere tabi tutularak dolgu ve

şartlandırma maddeleri ilave edildikten sonra elek üzerinde safiha oluşturulması, kurutulması

ve bunun uygun ebatta kesilmesi işlemlerini kapsar.

Ülkemiz kağıt sektöründe teknolojideki yeni gelişmelerin uygulanması ile önemli ölçüde

enerji iyileştirilmesine gidilmesi ümit vericidir. Daha ileri hamur hazırlama işlemlerinin

gelişmesi beklenmektedir. Bunlar, çürük odun mantarlarından çıkan enzimlerin kullanımıyla

canlı hamurlama, fermantasyonla kimyasal hamurlama ve organik çözücü kullanarak

hamurlama olarak sayılabilir.

Çizelge 4.1'de en fazla enerji tasarrufu sağlayacak teknolojiler görülmektedir Kağıt yapımının

bir seri prosesten oluşması nedeniyle üretim prosesinin her kademesinde, değişen oranlarda

olmak üzere; enerji tasarruf imkanları mevcuttur. Kağıt yapımı proses teknolojilerinde enerji

tasarruf potansiyeli %10 civarındadır.

Yeni bir teknoloji olan kağıt üretiminde havasız kurutma yöntemi kullanılmasıyla %35

tasarruf sağlanabilir. Bu sistemde, sürekli sistem olması nedeniyle, kağıt makinelerine giriş ve

çıkışta çok iyi sızdırmazlık sağlanması gerekmektedir.

Bu da uygulanmadaki en önemli zorluk olarak görülmektedir. ABD hamur ve kağıt sanayi,

yapılan iyileştirmelerle 1972-1985 yılları arasında enerji yoğunluğunu %36 oranında

azaltabilmiştir.


Çizelge 4.1 Kağıt sektöründe en fazla enerji tasarrufu yapılabilecek teknolojiler

Proses kademesi Enerji Tasarrufu

Arıtma ve Kurutma Sıcak Presleme

Su Uzaklaştırma Proses Kurutma

Stok Hazırlama ve Şekillendirme Etekli Pres/Arıtıcı

Yüksek veya Orta Yoğunlukta kağıt hamuru

Su Uzaklaştırma Presleri Geniş Enli İnceltme Presleri

Kontrollü İnceltme Presleri

Kurutma Temassız Kurutma Silindirleri

Yüksek Verimli Tamamıyla Çevrim

Davlumbaz

İnfrared Sistemler

Kağıt üretimi proses kademelerinde ve buhar üretimi, dağıtımı gibi alanlarda elde edilebilecek

yaklaşık tasarruf oranlan aşağıda verilmiştir:

• Oksijen trim kontrol sisteminin kurulması ile %2 - 7.5

• Yanma kontrolü için O2 ve CO analizörlerinin kurulması ile %3 – 5

• Kurutucu çıkışında kuru madde oranının yükseltilmesi ile %6 – 12

• Pres kısmındaki çıkış nem oranının düşürülmesi ile %12.5 – 13

• Nem gramaj kontrolünün yapılması ile %15 – 25

• Kapalı kurutma havalandırma sisteminde muhtelif önlemlerle (Eşanjörlerin bakımı ve

temizliği

• Yaş hava atık ısısının geri kazanımı (ısıtıcı boruların izolasyonu vb.) %2 -12.

4.2.1 Kağıt üretimin aşamaları

Kağıt sektöründe çeşitli prosesler uygulanmaktadır. Bunlar :

• Odundan kağıt üretimi

• Selülozdan kağıt üretimi

şeklinde gruplandırılabilir.

Odundan kağıt üretimi beş safhada gerçekleşir. Bu safhalar :


1. Odunun hazırlanması

2. Hamur yapma

3. Ağartma

4. Kimyasal kazanım

5. Kağıt yapımıdır.

Odundan kağıt üretilmesi, odunun yongalanması, pişirilmesi ve selülozun ayrılması gibi

işlemlerin uygulanması nedeniyle, selülozdan kağıt üretimine oranla daha fazla enerji

tüketmekte, uygulanan proses sayısı da fazla olduğu için uygulanabilecek iyileştirme

önlemleri ve elde edilebilecek tasarruf miktarları da daha fazla olmaktadır. Selülozdan kağıt

üretimi, daha maliyetli olmasına karşılık enerji tüketimi açısından incelendiğinde, gerek

elektrik enerjisi gerekse ısı enerjisi açısından daha avantajlı olmaktadır (1). Kağıdın üretim

aşaması iki ana kısımdan oluşur :

• Lifin, yapısındaki istenmeyen maddelerin uzaklaştırılarak kağıt üretimine uygun hale

getirilmesi

• Kağıdı oluşturan materyaller ile lifin karıştırılmasıdır.

Bu iki ana aşama şu şekilde gerçekleşir:

• Odun ya da diğer bitkisel kaynaklardan selüloz kağıt hamurunun hazırlanması. Bu arada

lifler ana maddeden ayrılır

• Ağaç gövdesisin hazırlanması. Lif, gövdeden ayrılır, saflaştırılır ve gerekli katkılar eklenir

• Kağıt hamurundan suyun uzaklaştırılması

Kağıt yapısının geliştirilmesi ve modifıye edilmesi amacıyla üretimi ek işlemler takip edebilir.

4.2.2. Kağıt lifi ve kağıt hamuru

Kağıt basit olarak, selüloz liflerinin, fiziksel hidrojen bağlarının yardımıyla birbirine

tutunmasından oluşur. Kağıt yapımında kullanılan lifli hammadde,bitki kökenlidir. Bu bitkiler

otlardan ağaçlara kadar geniş bir kesimi kapsamaktadır. Günümüzde, kağıt üretiminin % 80’i

odun hamurundan karşılanmaktadır. Lif, bitkinin fibrovaskular dokusundan elde edilir. Bu


vaskular doku, bitkide gerekli suyun ve mineral maddelerin taşınmasında rol oynar. Selülozun

yapısında lifin yanında lignin de bulunur. İyi kalitede beyaz kağıt üretimi için ligninin kağıt

hamuru üretimi safhasında yapıdan uzaklaştırılması gerekmektedir. Yumuşak, kozalaklı

ağaçlar, %60-80 oranında lif içerirken; sert ağaçlar, örneğin kayın ağacı, %37 lif içeriğine

sahiptir. Saf pamukta ise lif oranı hemen hemen %100 dür. Şekil 4.1’de bazı bitkilerin yapısı

görülmektedir.

Şekil 4.1 Bazı bitki liflerinin yapısı (a.Çam, b.Okaliptus, c.Pamuk)

Lif seçimi, üretilen kağıdın özelliğini ve kalitesini belirlemektedir. Lif yapı olarak içi boş boru

şeklindedir ve boru duvarı gözeneklidir. Duvar kalınlığı dolayısıyla lifin esnekliği, lif tipine

göre çeşitlilik gösterir. Bu durum da kağıt hamurunun kalitesini etkiler. Güçlü hidrojen bağlan

liflerim sağlam bir şekilde birbirlerine değme noktalarında yapışmasına neden olur. Lifler,

genişliklerine oranla uzundur. Sert ağaç lifleri genellikle 1.0 - 1.5 mm

uzunluğundadır.Yumuşak ağaç lifleri daha ince ve geniş yapıdadır.

Şeker kamışı (Bagasse), günümüzde ağaç lifine alternatif olarak geniş bir kullanım alanına

sahiptir. Bunlar torba kağıtlarından yüksek kaliteli yazı ve baskı amaçlı kağıtlara kadar

çeşitlilik gösterir. Lif boylarının kısalığından (1.5-2.0 mm) dolayı şeker kamışı ihtiva eden

kağıt hamuru ile oluşan kağıt daha düzdür. Kağıt hamurunun yetersiz olduğu ülkelerde

(Pakistan, Tayland, Mısır, Küba gibi) şeker kamışı önemli bir lif kaynağıdır. Şeker üretimi

sırasında şeker kamışında artık ürün olarak kalmaktadır.

Pamuk hemen hemen saf selülozdan oluşmuştur. Kağıt üretim kaynağı olan pamuk, genellikle

tekstil endüstrisinde kullanılamayan kısa boylu life sahip pamuk çeşidinden, tekstil

fabrikalarının atık kumaşlarından oluşur. Pamuk lifinin uzunluğu 25-32mm, genişliği ise 0.025


mm kadardır. Selüloz liflerine göre yüksek boy-en oranına sahiptir. Pamuk daha çok özel bazı

kağıtların yapımında kullanılır.Bunlar kağıdın fiziksel yapısının önemli olduğu, sözgelimi

kıvrılmaya buruşmaya dayanıklı, yazı ve baskı kağıtları ile kağıt paralardır.

Keten, uzun (25 mm) ve dar (0.02 mm) lif yapışma sahiptir ve retting işlemi sırasında ağaç

gövdesinin selüloz içermeyen kısmından ayrılır. Keten, pahalı bir lif kaynağıdır, bundan

dolayı da özel bazı kağıtların, sözgelimi kağıt para, yapımında kullanılır.

Kenevir, işlenmesi diğer bitki türlerine göre pahalı olduğu için geniş kapsamlı olarak

kullanılamamaktadır. Bunun yanında, pamuk aynı özellikleri kevevirden daha ucuza

sağlamaktadır. Kenevir en çok Hindistanda yetiştirilir. Uzun lif yapısı (20 mm boy, 0.02mm

en) nedeniyle kenevirden oldukça sağlam ve dayanıklı kağıt elde edilir. Üretilen kağıt sigara

kağıdı, kağıt para, kitap ve de ışığa karşı dayanıklı olduğundan arşiv malzemesi olarak

kullanılır.

Manila Hemp lifleri Filipinlerde yetişen bir bitkiden ekstrakte edilir ve birincil olarak iplik

üretiminde kullanılır. Üretimden arta kalan kısım ise kağıt üretiminde kullanılmak üzere geri

dönüştürülür. Lifler 6.2 mm boy ve 0.025 mm enindedir. Lif yapısından dolayı sağlam ve

kolay yırtılmayan kağıt üretiminde kullanılır (zarf ve paketleme kağıtları) (1).

4.2.3. Kağıt hammaddesi belirleyen görsel özellikler

Opaklık : Baskı amaçlı kağıtlarda, kağıdın her iki yüzeyi de baskı için uygun olmalıdır. Bunu

sağlamak için, kağıdın ışık geçirgenliği minimum düzeyde olmalıdır. Kağıt opaklığı kil,

kalsiyum sülfat, baryum sülfat, magnezyum silikat ve titanyum dioksit gibi suda çözünmeyen

materyallerin üretime eklenmesi ile arttırılır (ışık geçirgenliği azaltılır).

Pürüzsüzlük : Pürüzsüzlük kağıt yüzeyinin silindirden geçirilmesiyle ya da kil gibi

minerallerin yüzeye kaplanmasıyla sağlanabilir.


Yaşlanma : Pamuk dışındaki tüm selüloz kaynaklan lignin içerir. Lignin ise kağıdın

yaşlanmasına bağlı olarak havadaki oksijenle birleşerek kağıdın sağlamlığını

kaybetmesine ve sararmasına sebep olur.

Dayanıklılık : Uzun ve ince çeperli liflerden elde edilen kağıtların dayanıklılığı daha fazladır.

Bu tür kağıtların saydamlığı da fazladır.

Nem Absorblama : Selüloz lifleri içi boş, tüp şeklinde bir yapıda olduğundan su lif çeperi

boyunca absorbe edilir. Ayrıca, selüloz molekülleri hidroksi gruplan içerdiğinden

suyu hidrojen bağlan tarafından emerler. Bu yüzden selüloz lifleri hidroskopiktir.

Boyut Kararlılığı : Lif tarafından suyun absorbe edilmesi, kağıdın boyutlarında

değişime ve kabarmaya neden olur. Bu da kağıt baskılarında bozulmalara ve

silinmelere neden olur. Kısa lifli kağıt hamurlan boyut olarak daha karalıdır.

4.2.4. Kağıt hamurunun hazırlanması

Kağıt hamuru hazırlanması aşamasında lifler kağıt oluşturmak üzere ayrılır. Bu olay selüloz ve

ligninin kimyasal ve fiziksel Özellikleri değiştirilerek gerçekleştirilir. Ticari kağıt hamuru

hazırlama prosesi şunları içerir:

• Mekanik (Groundwood) yöntemi ile kağıt hamuru hazırlaması

• Kimyasal-mekanik yada yan mekanik yöntemi ile kağıt hamuru hazırlaması

• Termomekanik yöntemi ile kağıt hamuru hazırlaması

• Kimyasal (Bleaching-unbleaching) yöntemi ile kağıt hamuru hazırlaması.

4.2.4.1. Mekanik proses ile kağıt hamurunun hazırlanması

Mekanik kağıt hamuru prosesinde ağaç kütüklerinin kabuğu ayrılır ve liflerin ayrılması

amacıyla değirmen taşında öğütülür.Mekanik sürtünmeden dolayı proseste sıcaklık 15(fC

civarındadır ve bu sıcaklık ta liflerin ayrılmasını sağlar. Prosesin dezavantajları, lifler mekanik

işlemden dolayı zarar görmesi ve dayanıksız kağıt oluşumuna neden

olmasıdır.Ayrıca lignin tam olarak ayrılamadığı için, kağıtta güneş ışığının etkisiyle renk


değişiminin oluşur. Bunun yanında, prosesin avantajları ise kimyasal madde kullanılmaması

dolayısıyla maliyetin düşük olması ve kimyasal madde kontrolüne gerek kalmamasıdır.

Şekil 4.2 Mekanik proses ile kağıt hamurunun hazırlanması

4.2.4.2. Kimyasal proses ile kağıt hamurunun hazırlanması

Kimyasal kağıt hamuru prosesinde kimyasal katkısıyla lignin çözülerek liflerin ayrılması

sağlanır. Daha sonra lifler yıkanarak ligninden uzaklaştırılır. Böylece elde edilen kimyasal

kağıt hamuru daha beyaz, parlak, sağlam ve ışığa daha dayanıklıdır. Kimyasal proses hem

teknik hem de ekonomik sebeplerden dolayı seçilir. Genel olarak sülfıt, sülfıt ve alkali

çözeltileri hem lignini çözdüğü ve hem de ucuz olduğundan tercih edilirler .

4.2.4.2.1. Sülfat ( Kraft) prosesi

Bu proseste ağaç yongaları sodyum hidroksit çözeltisi İle pişirilir. Proses saman, ağaç

kırıntıları üzerinde uygulanır. Prosesin avantajı ,kullanılan kimyasal kolaylıkla atık likörden

uzaklaştırılır. Dezavantajı ise alkalin çözeltisinin tehlikeli etkisi ve selüloz liflerini

zayıflatmasıdır. Bu prosesin ham maddeleri NaOH ve 3CaCO çözeltileri karışımıdır. Karışım

basınç altında, likör oluşturmak üzere buharl aştırıl ir. Sodyum sülfat sodyum sülfite dönüşür.

Daha sonra sodyum sülfıt de NaOH’e hidroliz olur ve NaOH’da lignini çözer.

SHNaOH2OH2SNa 222 +→+


Sonuç olarak uzun lifli ve sağlam kağıt hamuru elde edilir buna Kraft adı verilir. Proseste

harcanan likörün geri dönüşümü ayrılarak black likörün lifsiz yonga kısmını içeren kısmın

buharlaştırılması ve inorganik sodadan ayrılmak üzere yakılmasıyla olur. Kraft Prosesinin

Avantajları:

• Çeşitli ağaçlara uygulanabilmesi

• Liflerin sağlamlığını kaybetmeden ayrılabilmesi

• En az %80 kimyasal geri dönüşüm gerçekleşmesi ve gereken ısı enerjisi geri

dönüşümünden sağlanması

• Prosesin sürekli olarak uygulanabilmesidir.

4.2.4.2.2. Sülfit prosesi

Kimyasal kağıt hamurunun yaklaşık % 20’si sülfit prosesi ile yapılır. Artık malzeme geri

dönüştürülemez. Kraft prosesi, sağladığı geri dönüşümden, elde edilen kağıdın daha sağlam

olmasından ve uygulanabilirliğinden dolayı 1950'den beri daha fazla kullanılmaktadır.

Hammaddeler Sülfür yada Demir Sülfit ve Kalsiyum Karbonat (Kireçtaşı)'dır. İçerisinde

bulunan kireçtaşı bulunan kulenin üst kısmından su püskürtül ürken alttan da sulfur dioksit

gazı gönderilir ve CaHS çözeltisi elde edilir. Ağaç yongaları bu likör içerisinde 170 °C ve 700

kPa basınçta yaklaşık 20 saat pişirilir. ...

Bunun sonucunda ise oluşan sülfür dioksit lignini çözer. Bu proses ile 100 ton ağaçtan 55 ton

selüloz hamuru elde edilir. Ancak proses çam ailesinden reçineli ağaçlarda verimsizdir.

Sülfirik asit varlığından dolayı lifin dış çeperi zarar görür ve zayıf kağıt elde edilir.Avantajı

ise, proses ile fazla miktarda lignin uzaklaştırılarak daha parlak kağıt oluşur.

4.2.4.3. Kimyasal ve mekanik proses

Kağıt hamurunun kimyasal ve mekanik işlemler sonucunda üretilmesidir. Bu tür proseste

yüksek verimli kağıt hamuru üretilir. Mekanik – kimyasal metod, kağıt hamurunun

kimyasallar hammaddeler kullanılarak karıştırılmasıdır. Termomekanik proseste kimyasal


maddeler ağaç yongalarıyla buharlaşma sırasında eklenir. Kimyasal-termomekanik prosesi

uzun, temiz ve beyaz lifler üretmek üzere 1970’lerde geliştirilmiştir.

4.2.4.4. Kağıt hamurunu hazırlanmasında önemli noktalar

Kağıt hamuru geniş karıştırıcılarda su içerisinde dağıtılır. Hamur önce yüksek yoğunluk

kazanlarında % 16'lık yoğunluğa getirilir. Bu yoğunlukta lifler ile karıştırıcı arasında değilde

liflerin birbiri arasında kuvvet vardır. Daha sonra başka bir kazanda yoğunluk %4’e düşürülür

ve hamur katkılar da eklenir. Katkıların eklenme amacı:

• Liflerin özelliklerini arttırmak

• Kağıda ekstra özellikler katılması

• Kağıt yapım prosesini geliştirmekdır.

Başlıca katkılar su, yapıştırıcılar, dolgu ve renklendiriçilerdir.

4.2.4.4.1. Su miktarı

Hamur bulamacı içindeki su miktarı kağıt yapım makinesine girmeden önce % 1 seviyesine

getirilmelidir. Kağıt üreticilerinin ana endişesi bu suyu derhal ve düşük maliyetle

uzaklaştırmaktır. Bunun için ise su geri dönüştürülür. Kullanılan su temiz ve olmalıdır çünkü

herhangi bir katkı kağıdın parlaklığım ve beyazlığını olumsuz etkiler. Ayrıca demir tuzlan,

manganez ve diğer geçiş metali iyonları uzaklaştırılmalıdır, çünkü bunlar renk bozulmalarına

neden olmakta ve hidrojen peroksitli ağartmada engel teşkil etmektedir. Diğer yandan suyun

pH'ı nötr ve kalsiyum setliği düşük olmalıdır.

4.2.4.4.2. Yapıştırıcılar

Yapıştırıcı maddeler bulamaç, makineye girmeden önce uygun bir noktada eklenir. En çok

kullanılan materyal ağaç reçineleridir. Reçine suda çözünemediğinden dolayı, ilk önce NaOH

ile reaksiyona sokulup esterleşme neticesinde reçine sabununa dönüştürülür. Daha sonra

hamur bulamacı içinde disperse edilir. Fakat, su uzaklaştırılırken reçine kaybı olacağı için,


alum yardımıyla reçine liflere sabitlenir. Alum, OH2.)SO(AlSOM 234242 genel formülüne

sahip, yapısında bir seri çift tuz içeren maddelerdir. Burada M; Na+ veya K+’dır.

Alum, suda hidroliz olarak sülfırik asit açığa çıkarır ki bu da alkalin sabunu nötralleştirir ve

reçinenin lif üzerine çökmesini sağlar.

asitkuvvetli

42

bazzayıf

32342 SOH3)OH(Al2OH6)SO(Al +↔+

Fakat bu yöntemin dezavantajı, açığa çıkan kuvvetli asidin üretilen kağıdın ömrünü

azaltmasıdır. Ayrıca kullanılacak dolgu seçimini de kısıtlar.

En ekonomik dolgu 3CaCO , kireçtaşı, dır fakat kireçtaşı sülfirik asit ile reaksiyona girerek

2CO üretir ki bu da çözünerek istenmeyen bir durun olan köpüklenmeye neden olur. Bu

yüzden modern kağıt üretiminde nötr sentetik yapıştırıcılar, alkenil suksinik anhidrit ve alkil

keton dimer kullanılır.

Farklı reçineler, fotoğraf kağıtları ya da mutfak ve tuvalette temizlik amacı ile kullanılan emici

kağıtların üretiminde kağıdın suya dayanıklılığını arttırmak amacıyla kullanılabilir. Bu

yapıştırma amaçlı değildir ve üre ve melamin – formaldehit polimer reçine içerir. Kağıdın

boyutlandırılması, kağıt yapımında kurutma aşamasında gerçekleşir. Bunun için farklı

boyutlandırma ajanları kullanılır, görevi ise baskı mürekkebinin kağıda nüfuzunu ve yüzeye

yayılmasını kontrol altında tutmaktadır. Ayrıca, küçük lifleri kağıt gövdesine yapışmasını

sağlayarak kalitesiz mürekkep kullanımı nedeniyle kağıdın parçalanmasını önler.

4.2.4.4.3. Dolgu maddeleri

Dolgular, beyaz mineral pigmentlerdir ve kağıt hamuruna katılarak üretilecek kağıdın

opaklığını (donukluğunu) attırır.


Kil : Kil ya da kaolin, yüksek kalitesi ve ucuzluğundan dolayı geniş kullanıma sahiptir. Kaolin

örneğin talk gibi doğal mineral silikatlardır.

Kalsiyum Karbonat : Kalsiyum karbonat, suda çözünmemesine rağmen asit içerisinde kolayca

çözülebilir ve karbondioksit gazı açığa çıkarır bu yüzden de alum ile beraber

kullanılamamaktadır. Kireçtaşı, tebeşir, mermer ve mercan içerisinde bolca bulunmaktadır.

bikarbonatkalsiyum

23223 )HCO(CaOHCOCaCO ↔++

OHCOCaCO)HCO(Ca 22323 +↑+↓↔

Genellikle çöktürülmüş kireçtaşı formunda kullanılır, bu da karbondioksit gazımn kalsiyum

karbonat süspansiyonundan geçirilmesiyle elde edilir. Bu işlemde karasız 23 )HCO(Ca bileşiği

oluşur ve ısıtılınca derhal kalsiyum karbonata ayrışır ve çöker.

Titanyum Dioksit : Kararlı, parlak beyaz ve yüksek opasiteye sahip bir pigmenttir. Bu

özelliklerinden dolayı, etkili örtme gücü gereken uygulamalarda geniş kullanımı vardır.

Maliyeti arttırdığından dolayı, kağıtta kullanımı yüksek opasite ve dayanıklılığın gerekli

olduğu durumlarla sınırlıdır. 2TiO ’nin üç farklı kristalin yapısı mevcuttur, bunlardan ikisi

ticari olarak üretilebilmektedir. Bunlar anatase (kırılma indisi 2,52) ve rutile (kırılma indisi

2,76) dir. Rutile, anataseden daha opaktır bu yüzden daha az miktarı kullanılır. Ayrıca her iki

madde de son derece inerttir.

Talk : Talkın ham kağıt hamurunda fazla kullanımı olmamakla beraber geri dönüşüm

kağıdında nötralize edici ve beyazlaştırıcı olarak kullanılır. Ayrıca, kağıda pürüzsüzlük ve

yumuşaklık verir. Plaka şeklinde kristal yapısından dolayı kaydırıcı (lubricant) özellik gösterir.

Talk, kaoline benzer karmaşık bir kristalografik yapıya sahip magnezyum silikat

( OH.OSiMg 21143 ) molekülüdür.


4.2.4.4.3.1. Dolgu maddeleri kullanımının dezavantajları

• Hidrojen bağlarındaki azalmadan dolayı sağlamlık kaybı

• Hacim kaybı

• Tozlanma, ki bu kağıdın basılabilirliğini etkiler

• Kullanılan makine ve baskı plakalarında aşındırıcı etki oluşabilir.

4.2.4.4.4. Renklendirici

Renklendiriciler kağıt hamuruna iki nedenden dolayı katılırlar: renkli kağıt üretimi ya da

kağıdın beyazlığını attırmak. Renklendirme kağıdın opasitesini arttıracağından, kullanılacak

renklendirici ışığı absorblamalı ve geçişini azaltmalıdır. Çözünemeyen mineral pigmentler ve

suda çözünebilen boya maddeleri, kullanılan iki ana renklendirici malzemedir. Pigmentler,

neden oldukları yüksek geçirimsizlikten (opaklık) dolayı dolgu olarak da sınıflandırılabilir.

Ayrıca pigmentler iyi bir ışık sağlamlığı ve kimyasal dayanıklılık avantajları sağlamasına

rağmen, kağıdı zayıflatmakta, iki yüzü birbirinden farklı kağıt üretilmesine neden olmaktadır.

Ayrıca, faz oluşturmalarından dolayı kağıt hamuru içinde homojen dağılmayabilirler

Buna rağmen, boya katkıları kulanım kolaylığı ve iyi dispersiyon özelliği gösterir.

Dezavantajları ise pH'a duyarlı olması, düşük ışık geçirgenliği ve lifin sağlamlaştırılabilmesi

için mordan katılımını gerektirmesidir. Suda çözünebilen boya katkıları doğal ve sentetik

olarak ikiye ayrılır.

4.2.5. Kağıt hamurunun ağartılması

Ağartma prosesinde lifte kalan lignin ve renk veren organik maddeler ayrılarak daha beyaz ve

parlak kağıt üretilir. Asidik ya da alkali maddelerin neden olduğu zarar ,bu prosesle

minimuma indirilir. Daha fazla lif tahribatı olmaması ve çevreye zarar verilmemesi için, klor

tabanlı oksitleyici ajanlar dikkatle ve kademeli olarak kullanılmalıdır.


Bunun yanında, arşivleme kağıtları klordan arındırılmış olmalıdır. Sülfat prosesinden gelen

hamurun içerdiği lignin, tek kademede uzaklaştırılamayacak miktarda olduğundan çok

kademeli ağartma prosesi uygulanır.

Ağartma prosesi kademeleri :

• Ağartmaya tabi tutulmamış hamur, klorlama kulesinde klor gazı ile işleme sokulur.

Alkalide çözünebilir hale gelen lignin, daha sonra NaOH çözeltisine gönderilir. Burada

ligninin çoğu ayrılır.

• Kağıt hamuru, kalsiyum hipoklorit çözeltisi ile ve daha sonra gaz 2ClO ve su ile muamele

edilir. Bu işlemler, lifin daha fazla zarar görmesini engeller ve tekrar NaOH ile ekstrakte

edilir.

Hamurda kalan klor kalıntısının uzakl aştın İması ve daha fazla ağartma sağlanması amacıyla

ikinci bir 2ClO kulesi ve bunu takiben asitleme işlemi ( 2SO ) ilave edilebilir. Alternatif bir

ağarma teknolojiside ozon ile ağartma işlemidir. Fakat bu teknoloji ile yeterli beyazlıkta kağıt

hamuru elde edilemez. Diğer bir ağartma tekniği ise kağıt hamurunun sıcak alkali çözeltisi

ortamında basınçlı oksijen gazına tabi tutulmasıdır. Hidrojen peroksitli ağartma sodyum silikat

kullanılarak gerçekleştirilir ve hem ham kağıt hem de geri dönüşüm kağıdı üretiminde

kullanılır. Hidrojen peroksitli ağartma işlemi, perhidroksi ( −2HO ) anyonunun renk verici

organik maddeler ile reaksiyonu sonucu gerçekleşir. Burada hidrojen peroksit iki şekilde

ayrışır. Kontrollü ayrışma, alkali ortamda perhidroksi anyonunu verir.

OHNaHONaOHOH 2iperhidroks

2alkali

peroksithidrojen

22 ++↔+ +−

Kendiliğinden gerçekleşen ayrışmada ise oksijen üretimi olur bu da İstenmeyen bir maddedir.

OH2OOH2 2222 +→

Sodyum silikat ise, pH’ı sabit tutmak üzere kullanır. Ayrıca ikinci bir fonksiyonu ise, hidrojen

peroksitin katalitik dekompozisyon ile suda ve hamurda var olan metal iyonları (nikel, krom,


bakır, demir ve manganez) vasıtasıyla kendiliğinden ayrışma reaksiyonunu önlemektir (1).

Katalitik ayrışma şu aşamalarda gerçekleşir :

*32

22 OHOHMMOH ++→+ −++

*23

22 OOHHMMOH ++→+ +++

*

2* HOOOH +→

OHOHH 2** →+

OHOHH 2* →+ −

Çözünebilir sodyum silikat, ağır metal iyonlarını çözeltiden uzaklaştırır. Çözünebiir silikatlar

OM.xSiO 22 genel formülündedir. Burada M; Na, K veya Li elementleridir. Ancak silis

içerdiklerinden, kağıt yapımı sırasında çözünemeyen silis kalıntıları vermesi gibi bir

dezavantaja sahiptir. Bu da üretimde kullanılan makinelerde tıkanma ve arızalara sebep

olmaktadır.

4.2.6. Kağıt hamurunun karıştırılması ve rafinasyonu

Kağıt hamuru, kağıt yapım makinesine gönderilmeden önce iyi bir karıştırma ve rafinasyon

işlemlerine tabi tutulur. Bu aşama, kağıdın fiziksel özelliklerinin belirlenmesinde en önemli

basamaktır.

Genel bir kural olarak, kağıdın sağlamlığı lif uzunluğu ve liflenme derecesine bağlıdır.

Liflenme, hücre çeperi şişmeden meydana gelmemektedir ve rafinasyonun birincil işlevi lif

çeperinin en dış katmanını yırtarak su girişini sağlamaktır, rafinasyon işlemi, lifleri ezerek

daha esnek hale getirir böylece lifler daha kolay deforme olur ve kağıdın kurutulması

aşamasında yüzey gerilim kuvvetleri yardımıyla liflerin biraraya gelmesini sağlar.


Farklı lif türleri farklı uzunluklara, çeper kalınlığına ve kanal genişliğine sahip olduğundan,

bazı lifler aynı karıştırma işlemi ile diğerlerinden daha fazla liflendirilir. İnce çeperli ve dar

merkezi kanallı lifler, örneğin keten, daha kolay liflendirilir .

4.3. Kağıt Üretiminden Kaynaklanan Çevre Sorunları

Genel olarak kağıt endüstrisi ile ilgili atıklar selüloz üretimi ile ilgili atıklar ve kağıt üretimi ile

ilgili atıklar olmak üzere 2 kısımda incelenmektedir.

4.3.1. Selüloz üretiminden kaynaklanan çevre sorunları

Selüloz üretiminden kaynaklanan atıklar birkaç kısma ayrılabilirler. Öncelikle hammaddedeki

selülozun saflaştırılması ile ilgili olarak ligninin alkali ortamda pişirilerek ayrılması sırasında,

kullanılan yönteme göre; değişik koyulukta kahverengi-kırmızı renkte atık sular ortaya

çıkmaktadır. Geri kazanma tesislerinde kimyasalların bir kısmı geri kazanılır, ancak buna

rağmen bu atık sular çoğunlukla içerdikleri lignin bileşikleri nedeniyle koyu renklidirler.

Renkli maddelerin yanı sıra bir miktar da hemi-selüloz, selüloz ve odun karbonhidratı an

içerirler. Genel olarak nötralize edildiklerinde toksik karakterde olmayan bu atık sular renk ve

içerdikleri yüksek organik madde yükü nedeniyle doğaya doğrudan verilemezler.

Arıtımlarında fiziko-kimyasal ve biyolojik teknikler etkilidir ve % 80 civarında renk, % 60

civarında KOİ giderimi mümkündür.Bu atık suların aktif çamur, havalandırmalı lagün tipi

tasfiye sistemleri ile birlikte anaerobik sistemler yardımı ile kombine arıtmalarda renk ve KOİ

açısından bir miktar daha arıtılması mümkündür.

Kağıt hamuru üretiminden kaynaklanan atık suların ortalama atık yükleri Çizelge 4.3’deki

gibidir. Kimyasal selüloz üretiminde kullanılan en yaygın yöntem sülfat pişirmesidir. Fakat

sülfat pişirmesi sonucunda elde edilen kağıt hamurunun klorla beyazlatılması sırasında ortaya

çıkan klorlanmış organik maddeler, fenoller, furanlar ve dioksinler çevreye zarar vermektedir.


Bu nedenle son yıllarda beyazlatma prosesinin çevreye dost kimyasallar kullanılarak yapılması

için çalışmalar sürdürülmektedir. Üzerinde çalışılan yeni teknolojiler şu şekilde sıralanabilir:

• İleri delignifikasyon pişirmesi,

• Oksijen delignifîkasyonu,

• Elemental klorun klordioksit ile yer değiştirmesi,

• Ozon, oksijen veya peroksitle beyazlatma.

Bu sistemle ağartma yapıldığında atık sularda klorlu organik madde miktarı 1,5 – 2 kg

AOX/ton selüloz sınırının altına düşürebilmektedir.

Çizelge 4.2 Atık suların ortalama atık yükleri

Sülfat

Hamuru

Sülfit

Hamuru

Sülfit

Hamuru

Yarı Kim.

Hamuru

Atık su miktarı ( t/m3 ) 61,3 92,4 54,1 47

5BOİ (kg/t) 31 130 19,46 27

AKM (kg/t) 18 26 13,8 12,5

TKM (kg/t) 18,4 284 – 146

KOİ (kg/t) – – 77 –

4.3.2. Kağıt-Karton Üretiminden kaynaklanan çevre sorunları

Kağıt hamurunun kağıt haline dönüştürüldüğü kağıt makinesinden; askıda katı maddesi

yüksek, organik madde miktarı düşük, beyaz renkli atık su çıkmaktadır. Beyaz renk Özellikle

selüloz liflerinden ve dolgu maddesi olarak kullanılan kalsit ve kaolinden gelmektedir. Doğa

üzerinde etkileri daha ziyade görsel ve içerdikleri organikler açısından alıcı ortanda flamentöz

atık su bakterilerinin üremesini hızlandırmaları bakımından önemlidir. Kağıt makinesi atık

suları fiziko-kimyasal yolla arıtılmaya çok yatkın oldukları gibi biyolojik olarak da

havalandırmalı lagünlerde ve aktif çamur tesislerinde arıtılabilmektedir.

Fiziko-kimyasal arıtım ile % 99 üzerinde AKM arıtım ve KOİ arıtımı elde edilebilmektedir.

Bu hali ile atık su proseste kullanılmak üzere geri beslenebilir nitelikte olmaktadır ve


müesseseye önemli su tasarrufu sağlar. Ülkemizde bu türlü uygulamalar bazı kamu ve özel

sektör fabrikalarında vardır.

4.3.3. Türkiyedeki su kirliliği ve deşarj standartları

Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği ile Su Ürünleri Sirkülerinin deşarj standartları

Çizelge 4.3’den de görüldüğü gibi birbirleriyle uyumsuzdur. Su Kirliliği Kontrolü

Yönetmeliğinde Kağıt Sektörü atık sulan için tespit edilmiş olan deşarj standartlarında bariz

tanım farklılıkları bulunmaktadır.

Ayrıca yönetmelikte üretim türü olarak belirlenmiş gruplar kağıt sanayiinde üretilen mamul

türlerini ve sınıflarını kapsamamaktadır. Bu farklılıkların ortadan kaldırılması ve sanayide

gerçekte mevcut olan üretim türlerine göre deşarj standartlarının yeniden belirlenmesi

gerekmektedir.


Çizelge 4.3 Su kirliliği kontrolü yönetmeliğine göre selüloz ve kağıt sanayii deşarj standartları

Üretim Türü BOİ (mg/lt) KOİ (mg/lt) AKM

(mg/lt)

Çökebilir Katı

Madde (ml/lt)

ZSF Balık BİO

Deneyi

Debi

( t/m 3 )

pH

Yarı Selüloz 300 800 50 3 8 100 –

Hurda Kağıt 270 870 80 4,5 8 150 –

Ağartılmış Selüloz 350 1000 50 6 8 200 –

Saf Selüloz 500 1500 50 7 8 230 –

Nişasta Katkısız Kağıt 40 100 – 0,5 – – –

Nişasta Katkılı Kağıt 40 100 – 0,25 – – –

Saf selülozdan çok ince dokulu kağıt 40 120 – 0,5 – – –

Yüzey kaplamalı dolgulu kağıt 35 75 – 0,5 – – –

% 5’den fazla odun lifleri ihtiva eden

ancak kırpıntı kağıt yüzdesi yüksek

olmayan kağıt

35 100 – 0,5 – – –

Kırpıntı kağıttan imal edilen kağıt 45 120 – 0,5 – – –

Parşömen kağıdı 40 100 – 0,5 – – –


4.3.4. Diğer kirlilik çeşitleri

4.3.4.1. Gürültü kirliliği

Selüloz ve kağıt üretim tesislerinin bazı bölümlerinde 100 dB’e ulaşan gürültü mevcuttur.

Gürültünün önlenmesinde temel kural gürültünün çevreye yayılmadan kaynağında azaltılması

olmalıdır.

4.3.4.2. Hava kirliliği

Kimyasal selüloz ve kömür ve fuel-oil yakılarak enerji eldesinden çıkan gazlar ile kükürt

dioksit ve merkaptanlar kötü koku ve hava kirliliğine neden olmaktadır. Merkaptan ve Kükürt

dioksit emisyonlarım önlemeye ve azaltmaya yönelik yapılacak yatırım giderleri de teşvik

edilmelidir.

4.3.5. Katı atıkların kağıt sektöründe değerlendirilmesi

Kağıt sektöründe katı atık oluşumu atık kağıt kullanılarak üretim yapıldığında atık kağıt

içinden çıkabilecek naylon, taş, tahta, plastik gibi yabancı maddeler ile her türlü üretimde

arıtma tesisinden çıkan arıtma çamuru olarak tarif edilebilir. Oldukça yüksek miktarda olan

katı atıklar genellikle belediye çöplüklerine atılarak bertaraf edilmektedir. Anaerobik arıtma

çamurunun yüksek miktarda organik madde içermesi sebebiyle gübrelemede kullanılması

uygundur.

Enerji elde etmek üzere kurulacak katı atık yakma tesisi ve depo alanlarıyla ilgili projelere

destek verilmesi ve teşvik edilmesi gerekmektedir. Anaerobik arıtma çamurunun gübrelemede

kullanılması için çalışmalar yapılmalı, yöre çiftçileri bilgilendirilerek arıtma çamurunu

kullanması teşvik edilmelidir.

Üretilen kağıt ve kartonların kullanıldıktan sonraki durumu eski kağıt atık kağıt, hurda kağıt,

kırpıntı kağıt, toplama kağıt veya geri dönen kağıt olarak çeşitli şekillerde ifade edilmektedir.

Atık kağıdın kullanımında en önemli unsur temizlik ve tasnif edilmiş olması durumudur.

Bugün sektörde % 100 atık kağıt kullanılarak elde edilen pek çok ürün vardır. Hemen hemen

tüm kağıt-karton türlerinde değişik oranlarda atık kağıt, hammadde olarak


değerlendirilebilmektedir. Ambalaj kağıdı ve karton türlerinde atık kağıt kullanımı % 100'e

kadar çıkmıştır. ABD ve AB ülkelerinde % 100 atık kağıttan gazete kağıdı İmal edilmektedir.

Yaratılan çevre problemlerini büyük ölçüde azaltan atık kağıtlar yıllarca gazete ve paket

kağıtları için kullanılmıştır. 1729’da kağıt yapımı için ağacın ilk kez kullanılmasından

önce,selüloz kaynağı olarak keten ve pamuk kumaşlar kullanılmıştır.

Sadece bu kumaşlara dayanan üretim, kumaşların azalmasıyla krize girmiş, bu kıtlık

zamanlarında atık kağıtlar yeniden hamur haline getirilmiştir. Ağaçların kullanılmaya

başlandığı dönemde her ağacın kullanılabilmesi için yeterli teknoloji bulunmuyordu. Bol bol

kullanılan selüloz oranı yüksek ağaçların kısa zamanda tükenmesi yüzünden atık kağıtlara

başvurulmuştur.

Atık kağıt kullanımı, ormanların kurtarılmasındaki rolü dışında, hava kirliliğini %74, su

kirliliğini ise % 34 oranında azaltmaktadır (3). Atık kağıt yerine yeni ağaçlar kullanmak iki

kat daha fazla enerji ve üç kat daha fazla su kullanımı gerektirmektedir. Bütün bunların

yanında, hamurlaştırma ve beyazlatma aşamalarında kullanılan kimyasal maddelerin büyük

ölçüde azalması sağlanmaktadır.

4.3.5.1. Katı Atıkların Kağıt Üretiminde Değerlendirilmesinin Ülkemizdeki Durumu

Atık kağıt kalitesinin iyileştirilmesi ve kullanım alanlarının arttırılması, ülke ekonomisi

bakımından kaçınılmazdır. Türkiye net kağıt-karton sanayiinin büyümesine açık bir ülke

olduğu gibi, kağıt-karton İthal eden bir ülke konumunu ortaya koyuyor. Geri dönüşümün,

çevre ve orman kaynaklan, enerji, hammadde, kimyevi madde tasarrufu açısından önemi

büyüktür.

Atık kağıdın ülke içinde toplanıp kullanılması ile yurt dışından selüloz ve atık kağıt ithalinin

azalması ile mühim ölçüde tasarruf temin edilecektir. Ayrıca, atık kağıdın toplanması, tasnifi

ve nakliyesi dolayısıyla yeni istihdam sahaları ortaya çıkacaktır. Avrupa Birliğine geçiş süreci

göz önüne alınarak kağıt ve kağıt ürünlerine olan ihtiyacın aratacağı ve kağıt sektöründe

ülkemizin büyük bir yatırım potansiyelinin bulunduğu aşikardır.


Atık kağıtların değerlendirilmesi sadece kağıt üretimiyle sınırlı değil. Atık kağıtlar her

yeniden hamurlaştırıldıklarında, kağıt kalitesi düşmekte ve zayıflamaktadır. Bu yüzden yeni

kullanım alanları aranmaktadır.

Örneğin, ABD'de Wisconsin'de araştırmacılar atık kağıtları atık plastikle birleştirip, sıcaklık

ve basınç uygulayarak sandalye, koltuk yüzü ve köpek tabaklan yapılmaktadır. Başka bir

deneme de Hollywood’da Sahne aksesuarları ve göçebe işçiler için barınak tasarımı

yapılmaktadır.

Ülkemizde de aynı çalışmalar Tetra Pak ile başlamıştır.


KAYNAKLAR

1. EDWAN, M., “Kağıt Üretimi”, YTU Bitirme Tezi, 2004

2. DOĞANSAY S., METE Y., “Atık Kağıtların Geri Kazanım teknolojileri” , YTU Bitirme

Tezi, 2000

3. GÜRPINAR, Y., “Kağıt Endüstrisinde Selülozun Ağartılması”, YTU Bitirme Tezi, 1997

İnternet Kaynakları

1. www.hacettepe.edu.tr

1. www.kimyamuhedisi.com

2. www.tetrapak.com.tr


EKLER

TETRA PAK'IN TÜRKİYE'YE KAZANDIRDIĞI GERi DÖNÜŞÜMDE ÖNCÜ

KURULUŞ

YEKAŞ

Tetra Pak Türkiye olarak çevre konusundaki görevlerimizi, kendi kuruluşumuzun

faaliyetleriyle sınırlı görmeyerek Türkiye'ye karşı bir sorumluluk olarak algılıyoruz.

Projelendirilmesi İsveç'te yapılan ve tamamen yerli üretim olan Yekaş'ı Türkiye'ye

kazandırmamız bu anlayışımızın bir sonucudur.

Yekaş, Türkiye'de kullanılmış sıvı gıda karton ambalajlarını sıkıştırılmış yonga levhalarına

dönüştüren tek kuruluş konumundadır. 1995 senesinde yılda 1,500 ton kapasite ile üretime

başlayan Yekaş’ın kapasitesi 2003 senesinde yapılan yatırımla yılda 5,500 tona ulaşmıştır.

Almanya'dan sonra dünyada bu alanda ikinci tesisi olan Yekaş, teknolojisini yurt dışına ihraç

etmektedir. Yekaş'ın temel sorumluluğu, Tetra Pak müşterileri olan marka sahibi sıvı gıda

üreticilerinin, Çevre Bakanlığı’nın “Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği”nin öngördüğü geri

kazanım yükümlülüklerini onlar adına yerine getirmektir

Tetra Pak karton ambalajlarının uzun yolculuğu SÜRDÜRÜLEBİLİR

ORMANLARDAN EVİMİZE

Yekaş'ın ürettiği sıkıştırılmış yonga levhalara yeniden kazanılmış panel anlamına gelen

YEKPAN® adı verilmektedir. YEKPAN®, kullanılmış Tetra Pak içecek kartonları 15 mm

civarında parçalara kırılarak ve yüksek ısı ve basınç altında preslenerek elde edilmektedir. Bu

işlemde Tetra Pak içecek kartonlarının içerdiği yüzde 20 oranında polietilen sayesinde başka

bir yapıştırıcı elemana gerek kalmamaktadır. Yüzde 5 oranındaki alümiyum ise plaka

oluşumu sırasında sıcaklığın daha düzgün yayılmasını sağlar.


Rutubete karşı dayanıklı ve yüksek mekanik dirence sahip YEKPAN® değişik alanlarda

kullanılmaktadır:

İnşaat sektöründe, beton kalıbı, çatı kaplaması altına zemin (“şıngıl altı”), sundurma ve depo

kaplamalarında, ayrıca prefabrik konut yapımında

Ambalaj sektöründe özellikle yedek parça ve benzeri ağır ve kıymetli malzemelerin

sevkiyatında (örneğin Türkiye'den ihraç edilen Ford Connect marka araçlar YEKPAN®‘dan

üretilmiş sandıklarla sevkedilmektedir)

Isı izolasyonu (soğutmalı kamyonların duvar, taban ve tavan kaplamalarının arasında) ve

mobilya üretiminde

Kağıt geri dönüşümü işlemini basitçe açıklamak gerekirse, dev bir eski usul merdaneli

çamaşır makinasını andıran hamur kazanına kullanılmış içecek kartonları ile birlikte su

doldurulur. Hamur kazanının dibinde bulunan karıştırıcı bıçak suyla birlikte kullanılmış

içecek kartonlarını karıştırır. Tetra Pak içecek kartonlarının üretiminde tabakalar arasında


yapıştırıcı ve katkı maddesi kullanılmadığı için bu işlem sonucunda kullanılmış içecek

kartonlarının içerdiği kağıt elyafı kolaylıkla hamur haline gelir. Bu işlem 15 - 25 dakikada

tamamlanabilir.

Karıştırma işleminin ardından hamur kazanı boşaltılırken, kağıt elyafı özel bir filtreden

geçirilir ve polietilen ile alüminyumdan arındırılır. Daha sonra doğrudan kağıt makinasına

aktarılmak üzere hamur depolarına yollanır ya da kurutulup, preslenerek yeniden kağıt

üretiminde kullanılmak üzere kağıt fabrikalarına gönderilir.

Kağıt fabrikaları için kullanılmış Tetra Pak içecek kartonlarından elde edilen kağıt elyafı,

dayanıklı olması, uzunluğu ve parlaklığı açısından değer taşır. Atık kağıt kullanılarak

gerçekleştirilen kağıt üretiminde, verimliliği olumlu olarak etkilemesi nedeni ile yüksek

kalitede kağıt elyafı içeren kullanılmış Tetra Pak içecek kartonlarına olan talep artmaktadır.

Kağıt endüstrisi kamu ağırlıklı bir sektördür. Özel sektör ağırlıklı bir yapıya geçişte bir takım

yetersizlikler gözlenmektedir. İzmirli bir kuruluş olan MOPAK’ın SEKA’nın Kastamonu

işletmesini satın alması kağıt sektörünün özel sektöre yönelmesine diğer bir örnektir. Elbette

selüloz üretiminin oldukça yüksek yatırım ve işletme maliyeti istemesi kısıtlayıcı bir

faktördür. Ancak devletin ticari yaşamdan elini çekmesi prensipleri doğrultusunda özel

sektörün bu konuya girmesi kaçınılmazdır.Bu nedenle geçiş döneminde özel sektörün teşvik

edilmesi bunun yanında ilgili özel kuruluşlarında yatırım riskini en aza indirecek girişim

seçeneklerini oluşturmaları gereklidir. Kağıt gibi son derece önemli bir sektörün hammadde

açısından çok büyük ölçüde dışarı bağımlı hale gelmesini önlemek gereklidir. Bu nedenle

ilgili kuruluşlarla işbirliği halinde olunmalıdır.

Orman Genel Müdürlüğü, Ağaçlandırma Genel Müdürlüğü, Kamu ve Özel kağıt kuruluşları

stratejik uzun vadeli bir yapılanma içersine girmelidir. Çeşitli veriler doğrultusunda selüloz ve

kağıt endüstrisine bakışın aşağıdaki benzer Öneriler doğrultusunda öncelikli bir şekilde ele

alınması gerektiğini göstermektedir. Bu öneriler :

• Odun hammaddesinin istenilen miktar ve kalitede sağlanması için önlemler alınmalı

planlamalar yapılmalıdır

• Kısa vadede atık kağıt kullanımı yıllık bitki kullanımı yanında uygun nitelikli yapraklı

ağaçların kullanım miktarı arttırılmalıdır

• Uzun vadede hızlı büyüyen iğne yapraklı türler endüstriyel plantasyonları halinde

yetiştirilmelidir


• Hammadde kullanımı verimli hale getirilmelidir.

• Atık kağıt toplama ve sınıflama sistemleri geliştirilmeli, böylece daha ekonomik

hammadde temini sağlanmalıdır

• Selüloz oram fazla olan bitkilerin az bulunması yeni arayışlar gerektiriyor. Bugünkü

teknolojiyle her türlü bitki kağıt için kullanılabiliyor. Kağıt sanayiindeki kuruluşlar bu

konuda bilgilendirilmeli ve yönlendirilmelidir

• Kağıt ve karton gereksinimi artışı doğrultusunda kağıt hamuru üretimi modern tesisler

kurularak arttırılmalıdır

• Kimyasal hamur üretim yöntemlerinde pişirmeye hazırlık aşamasında ve pişirme sırasında

açığa çıkan yan ürünlerin ekonomik değerlere dönüştürülmesi doğrultusunda kağıt

fabrikalarına entegre tesisler kurulması konusu dikkate alınmalıdır

• Kağıt üretiminde çevre kirliliğini azaltmak bakımından etkin çalışan geri kazanma

tesislerinin kurulması yanında tesis çevresinde yeşil kuşak oluşturularak hava kirliliği ve

gürültü azaltma olanağı yaratılmalıdır

• Üniversiteler ilgili bölümleri ve Sanayi kuruluşları işbirliği içerisinde bulunmalıdır.

Kagit Uretimi Do

Documents

Transcript of Kagit Uretimi Do