Bazı çam türlerinden kraft kağıt hamuru elde etme sürecinde sodyum borhidrür ilavesinin etkileri

Abstract

Bu araştırmada, kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve Monteri çamı (Pinus radiata D. Don.) türlerinden toplam verim ve delignifikasyonu geliştirmek amacı ile alternatif bir Sodyum borhidrür (NaBH4)-Kraft kâğıt hamuru elde etme yöntemi üzerinde çalışılmıştır. Delignifikasyon derecesi ve hamur verimi üzerinde reaksiyon koşullarının etkileri değerlendirilmiştir.

Sonuçlar, sodyum borhidrür ilavesinin bilinen Kraft yöntemine göre her iki çam türünün hem verim hem de delignifikasyonunu geliştirmek için daha etkili olduğunu göstermektedir. Sodyum borhidrür (NaBH₄)-Kraft yönteminin, geleneksel Kraft yönteminin tek başına verdiği kappa numarası ve yüksek verim açısından, daha hızlı ve daha seçici olduğu düşünülmektedir. Ancak, kızılçam için en iyi Sodyum borhidrür (NaBH₄)-Kraft kâğıt hamuru üretim koşulu Aktif Alkali: %16, Sülfidite: %28, NaBH₄ oranı: %0.5 iken, Monteri çamı için en iyi Sodyum borhidrür (NaBH₄)-Kraft kâğıt hamuru üretim koşulunun ise Aktif Alkali: %20, Sülfidite: %26, NaBH₄ Oranı: %0.7 olduğu bulunmuştur.

Keywords

• Kızılçam,Monteri çamı,sodyum borhidrür,Kraft kağıt hamuru,verim,kappa numarası,viskozite

Effects of sodium borohydride addition to kraft pulping process of some pine species

Abstract

The Calabrian pine (Pinus brutia Ten.) and Monterey pine (Pinus radiata D. Don.) species were pulped using an alternative Sodium borohydride (NaBH4)-Kraft pulping process with the aim of improving delignification and total yield. The effects of reaction conditions on the pulp yield and degree of delignification were evaluated.

The results indicate that adding sodium borohydride to conventional kraft process was effective for improving both delignification and yield of both pine species. It was found that the delignification proceeded more rapidly and more selectively with NaBH4-kraft than it did with conventional kraft alone, giving higher yields at a given kappa number. However, the best Sodium borohydride NaBH4- Kraft pulping condition for the Calabrian pine was found with 16% Active Alkali, 28% Sulfidity and 0.5% NaBH4 level whereas the best pulping conditions for Monterey pine was found with 20% Active Alkali, 26% Sulfidity and 0.7% NaBH4 level.

Keywords

• Calabrian pine,Monterey pine,sodium borohydride,Kraft pulping,yield,kappa number,viscocity

References

1. Biermann, CJ. 1993. Essentials of Pulping and Papermaking, Academic Press Inc. San Diego, CA. pp.653.
2. Bujanovic, B., Cameron, J.H., Yilgor, N. 2003. Comparative studies of Kraft and Kraft-borate pulping of black spruce, Journal of Pulp and Paper Science, 29 (6): 190-196.
3. Bujanovic, B., Cameron, J.H., Yilgor, N. 2004. Some properties of Kraft and Kraft-borate pulps of different wood species, Tappi Journal, 3 (6): 3-6.
4. Çöpür, Y., Tozluoğlu, A. 2007. A comparison of kraft, PS, kraft-AQ and kraft-NaBH4 pulps of brutia pine. Bioresource Technology, 99 (5): 909–913.
5. Göksel, E. 1981. Kızılçamın lif morfolojisi ve odunundan sülfat selülozu elde etme olanakları üzerine araştırmalar, İ.Ü. Orman Fakültesi Dergi Serisi, Seri: A, 31 (1): 203-216, (Turkish), Istanbul-Turkey.
6. Gülsoy S.K., Eroğlu H. 2011. Influence of sodium borohydride on Kraft pulping of European black pine as a digester additive. Industrial & Engineering Chemistry Research50 [4]: 2441–2444
7. Hafızoğlu, H., Deniz, İ. 2007. Odun kimyası, K.T.Ü. Orman Fakültesi Yayınları, Trabzon.
8. İstek A., Gönteki, E. 2009. Utilization of sodium borohydride (NaBH4) in kraft pulping process, Journal of Environmental Biology, 30(6): 5-6.

9. Khaustova, L. G., Ioffe, G. M., Pen, R. Z., Ignat’eva, N. I. 1971: Pulp from larchwood: kraft cooks of larchwood with liquors containing reducing agents and sulfur. Izv. VUZ, Lesnoi Zh. 14, no. 3: 101–1066 p.p.
10. Nelson, P.J., Irvine, G.M. 1992. Tearing resistance in soda-AQ and kraft pulps, Tappi Journal, 75(1)
11. Özdemir, F., Tutuş, A. 2013. Effects of fire reterdants on the combustion behavior of high-density fiberboard, BioResources 8 (2):1665-1674.
12. Pettersson, S.E., Rydholm, S.A. 1961. Hemicelluloses and paper properties of birch pulps, Part 3. Svensk Papperstidning, 64 (1), 4-17.
13. Scan Tests, 1973. Scandinavian Pulp Paper and Board Testing Committees, Stockholm.
14. Smook, GA. 1994. Handbook for pulp & paper technologists, Angus Wilde Publications. Canada.
15. Tank T., Göksel E., Cengiz M., Gürboy K., 1990 Hızlı gelişen bazı iğne yapraklı ağaç türlerinin lif ve kağıt teknolojisi yönünden incelenmesi, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 40, 40-54.
16. Tappi Standards, 1972. Standard methods related in pulp and paper Technical Ass. Pulp and Paper Ind. Atlanta, Georgia, U.S.A.
17. Tutuş, A. and Usta, M. 2004. Bleaching of chemithermomechanical pulp (CTMP) using environmentally friendly chemicals. J. Environ. Biol., 25,141-145.
18. Tutuş, A., Çiçekler, M., Deniz, İ. 2012. Using of burnt red pine wood for pulp and paper production, (Turkish, Abstract in English), KSU Journal of .Engineering Sci., Special Issue, 90-95.
19. Tutuş, A., Çiçekler, M., Ayaz, A., 2016. Evaluation of apricot (Prunus armeniaca L.) wood on pulp and paper production, (Turkish, Abstract in English), Turkish Journal of Forestry, 17(1): 61-67. DOI: 10.18182/tjf.29700.
20. Virkola N.E., Pusa R., Kettunen J. 1981. Neutral sulfite AQ pulping as an alternative to kraft pulping. In: Goyal G.C. (ed.), Anthraquinone Pulping: A TAPPI press Anthology of Published Papers. Atlanta-1997: 401–405.
21. Young, RA. 1997. Pulp and paper, In: Paper and composites from agro-based resources, R. M. Rowell, R. A. Young and J. K. Rowell (Eds) CRC Press Inc, Boca Raton, Florida, pp.137-236.