Temizlik Kâğıdı Üretimi Sırasında Ortaya Çıkan Lifsel Atıkların Yeşil Çözücüler Ile Geri Kazanımı Ve Kağıt Üretiminde Tekrar Değerlendirilmesi

Date

2022-9-01

Author

SEMERCİ, NAZIFE ISIK
ONDARAL, SEDAT
TURAN, İLKE ŞİMŞEK
ÖZCAN, ŞAMİL ERCAN
Çulfaz Emecen, Pınar Zeynep

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

46
views

13
downloads

Cite This

Kağıt Türkiye?de ve Dünya?da çok fazla kullanım alanına sahip bir malzemedir. Kağıdın ülkelerin teknolojik ve kültürel gelişim alanındaki katkısı ve insanların yaşam kalitesine katkısı büyüktür. Kağıt üretimi için gerekli olan selülozik hammaddenin ülkemizde ithalatla yoluyla temin edildiği gerçeği, araştırmacıları atık selülozun hammadde olarak değerlendirildiği ve selülozun tekrar kazanılabileceği yeni proseslerin geliştirilmesi adına teşvik etmektedir. Temizlik kağıtları üretimi sırasında ortaya çıkan proses çamuru, yüksek miktarda selüloz (kuru ağırlığının yaklaşık %45) içermektedir. Proses çamuru doğrudan yakılarak enerji elde etmek, toprağı doldurmak, toprağa yaymak ve hayvan yataklamak amaçları için kullanılmaktadır. Selülozun bu atık içerisindeki diğer bileşenlerden etkili bir şekilde ayrılarak kağıt üretimine kazandırılacak olması önerilen bu projenin temel amacıdır. Bu kapsamda önerilen bu projede; yeşil çözücüler olarak nitelendirilen protik iyonik sıvılar ve derin ötektik çözücüler kullanılmıştır. Literatürde, protik iyonik sıvılar ve derin ötektik çözücülerin lignoselülozik kaynaklar üzerindeki etkileri başarıyla gösterilmiştir; bu çözücülerin selüloz üzerindeki çözücülükleri oldukça azdır fakat lignini depolimerize ederek yapıdan uzaklaştırırlar. Böylelikle, lignoselülozik yapıda birbirlerine kovalent bağlarla tutunmuş olan bu iki önemli bileşen söz konusu yeşil çözücülerle birbirlerinden ayrılmakta, bileşenler iki katı malzeme olarak geri kazanılmakta ve farklı proseslerde hammadde olarak değerlendirilmektedir. Protik iyonik sıvılar ve derin ötektik çözücüler tek basamakta gerçekleşen kolay sentezleri, düşük buhar basınçları ve en önemlisi tekrar kullanılabilir olmaları gibi konvansiyonel çözücülere göre önemli avantajlara sahiptir. Bu avantajlar, kağıt atığı proses çamurundan selülozun kazanımı ile bir araya getirildiğinde ortaya çıkan proses; ülkemizde ihtiyaç duyulan bir hammadde için dışa bağımlığımızı azaltacak ve ulusal kazanımlar sağlayacaktır. Projenin ilk aşamasında farklı protik iyonik sıvılar ve derin ötektik çözücüler kullanılarak projenin temel amacına yönelik en uygun çözücüler ve proses koşulları belirlendi. Projenin ikinci aşamasında ise daha yüksek hacimde ve sürekli bir sistemde ön işlem uygulandı ve bu stratejinin proses üzerindeki faydaları gözlemlendi. Söz konusu çözücüler ve ön işlem stratejileri bu hammadde için ilk defa uygulandı. Projenin ilk aşamasından TEAHSO4 protik iyonik sıvısı ile 150?C?de, 2 saat ve %20 derişimde gerçekleşen ön işlem en selüloz kazanımını sağlandı; selüloz yüzdesi %45?ten %75?e çıktı. İkinci aşama ön işlem deneylerinde ise; yine aynı protik iyonik sıvı fakat sürekli mod kullanıldı. 120?C?de, %20 derişimde (100 g TEAHSO4, 20 g hammadde), 2 L/sa hacimsel debide 6 saat gerçekleşen deney sonucunda, lifsel malzemenin selüloz içeriği yaklaşık iki katına; %85?e çıktı. Her iki aşamada gerçekleşen XRF, XRD ve SEM analizleri de içeriklerdeki değişiklikleri doğruladı. XRF ile başta kalsit olmak üzere yapıdan inorganik bileşenlerin uzaklaştığı belirlendi. XRD spektrumu sinyalleri ve SEM görüntüleri de yapının selülozca zenginleştiğini gösterdi. Selülozun kristalliği korunsa da, sürekli proses sonrasında malzemenin polimerleşme derecesi yaklaşık 2 kat azaldı. Selüloz içeriği %85 olan örnek kağıt üretiminde kullanıldı. Geri kazanılan lifsel malzeme ağırlıkça %10 oranında kullanıldığında kağıdın ıslak kopma dayanımını arttırdı.

Subject Keywords

Selüloz, Geri Dönüşüm, İyonik sıvılar, Derin ötektik çözücüler, Kağıt atığı

URI

https://search.trdizin.gov.tr/tr/yayin/detay/1235926/temizlik-kagidi-uretimi-sirasinda-ortaya-cikan-lifsel-atiklarin-yesil-cozuculer-ile-geri-kazanimi-ve-kagit-uretiminde-tekrar-degerlendirilmesi
https://hdl.handle.net/11511/113783

Collections

Department of Chemical Engineering, Project and Design