Flotasyon Süresinin Mürekkep Giderme İşlemi ve Hamur Kalitesine Etkisi

Öz

Bu çalışmada flotasyon esasına dayalı mürekkep giderme sisteminde, uygulanan flotasyon süresinin mürekkep uzaklaştırma işlemine ve elde edilen hamurlarının fiziksel nitelikleri üzerine etkileri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Tek yüzeyleri baskılı ofis kâğıtlarının mürekkepleri Degussa flotasyon sistemi kullanılarak giderilmiştir. Hamurlaştırma işleminde Formamidin Sülfinik Asit kullanılmış ve hamurlaştırma aşamasında sıcaklık, hamurlaştırma süresi, kimyasal madde dozajı ve kesafet bütün denemelerde aynı tutulmuştur. Flotasyon aşamasında kesafet, karıştırma hızı, hava miktarı gibi tüm işlem şartları sabit tutulurken yalnızca flotasyon süreleri (0, 3, 6, 9, 12 ve 15 dak.) değiştirilerek elde edilen hamurun kalitesine, verimine, dolgu maddesi-lif dengesine ve atık su kalitesine etkileri incelenmiştir. Flotasyon süresinin artışına paralel olarak elde edilen hamurların optik niteliklerinde ciddi anlamda iyileşmeler gözlenirken belli noktadan sonra optik niteliklerde herhangi bir kazanım elde edilememiştir. Flotasyon hücresinin üst kısmından belirli aralıklarla flotasyon çamurunun sıyrılması sonucu hamur kaybı beklenti doğrultusunda artış göstermiştir. Flotasyon süresinin artışıyla birlikte belli bir noktaya kadar çamur içerisindeki dolgu maddesi oranında artış görülürken organik lif oranında azalma görülmüştür. Diğer yandan hamur içerisindeki mürekkep kalıntıları ve dolgu maddesinin uzaklaştırılması sayesinde temizlenen hamurdan elde edilen kâğıtların fiziksel niteliklerinde olumlu yönde gelişmeler görülmüştür. Yapılan bu çalışma genel anlamda değerlendirildiğinde; flotasyon süresinin kritik noktaya kadar (bu çalışmada 9 dakika) artırılması elde edilecek hamurun fiziksel ve optik niteliklerine olumlu katkılar sağlamaktadır. Ampirik olarak bulunan bu kritik noktadan sonra artan hamur kayıpları, harcanan zaman ve enerjiye rağmen hamur kalitesinde ciddi manada herhangi bir gelişme sağlanamamaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Flotasyon
• mürekkebi giderilmiş hamur
• Formamidin sülfinik asit
• ofis kâğıdı
• hamur kaybı

Effect of Flotation Time on the Deinking Process and Properties of Deinked Pulp

Öz

This paper discusses the influence of flotation time on the ink removal and physical properties of resulting deinked pulp. Flotation deinking of high quality office paper, printed in a digital duplicating machine based on screen-printing system, was studied using a laboratory cell with a nominal capacity of 10 L. Formamidine sulfinic acid was used in a pulper and pulping conditions such as temperature, retention time, chemical dosage and consistency were held constant prior to flotation process. During the flotation process while pulp consistency, agitation speed, air flow rate and other conditions keeping constant, only flotation time were analyzed in terms of physical properties of resulting pulp quality, pulp yield, filler and fibre balance and waste water quality aspects at 0, 3, 6, 9, 12 and 15 minutes. Increased flotation time substantially affected optical properties of pulp up to some point then became steady. Yield losses increased as might be expected with increasing flotation time by the 9th minute as flotation sludge skimmed off on top of the flotation cell. Filler content of flotation sludge increased with increasing flotation time while fibre content was decreasing to a certain extent. Thanks to removal of ink and filler materials from pulp physical properties of evaluated handsheets enhanced. The overall results demonstrate that increasing flotation time increased physical and optical properties of resulting pulp. On the other hand flotation time should be increased up to critical point. Exceeding critical point increased yield losses, consumed time and energy without gaining significant pulp qualities.

Anahtar Kelimeler

• Flotasyon
• mürekkebi giderilmiş hamur
• Formamidin sülfinik asit
• ofis kâğıdı
• hamur kaybı.

Kaynakça

1. Badar AT (1994) Environmental impact of recycling in the paper industry. In: Recycled Paper Technology, Mahendre Doshi (Ed.), Tappi Press, pp. 235-245
2. Biermann CJ (1996) Handbook of pulping and papermaking, Academic Press, San Diego, CA.
3. Borchardt KJ (1993) Effect of process variables in laboratory deinking experiments, Tappi J 76(11):147-154
4. Bulow C, Kroi BH (1990) The economic treatment of effluents in a paper mill. In: Recycling Paper: From Fibre to Finished Product. Tappi Press, Atlanta. Vol. I, pp. 254-271
5. Carrasco F, Pelach AM, Mutje P (1999) Deinking of high-qulity offset papers: influence of consistency, agitation speed and air flow rate in the flotation stage. Tappi J 82(3):125-129
6. Crow DR, Secor RF (1987) The ten steps of deinking. Tappi J 70(7):101-106
7. Hilgenfeldt S, Koehler SA, Stone HA (2001) Dynamics of coarsening foams: accelerated and self-limiting drainage. Phys Rev Lett 20:4704-4707
8. Jenkins PR (2001) The elmore mystery – the inventive elmore family and their role in the development of the flotation process for mineral concentration. Dragonwheel Books.

9. Mahagaonkar MS, Stack KR, Banham PW (1998) The effects of coated magazines on deinking of newsprint after pulping and flotation. Tappi J 81(12):101-110
10. McCool MA (1993) Flotation deinking in secondary fibre recycling. Spankgenberg, R.J. (ed.), Tappi Press, Atlanta
11. McKinney RWJ (1990) Deinking and deinked pulp evaluations- A review of test methods. In: Recycling Paper, From Fibre to Finished Product, Tappi Press. Atlanta, pp. 176-179.
12. Sixta H (2006) Handbook of Pulp, Willey-VCH p. 1174.
13. Süss HU, Kronis DJ, Nimmerfroh NF (1994) Yield of fillers and fibres in froth flotation. 1994 Tappi Proceedings, Book 3, 1025-1030. Tappi
14. Süss HU, Nimmerfroh N, Hopf B (1995) Bleaching of wastepaper pulp-changes and limitations. Fourth International Wastepaper Technology Conference, 152-175.
15. Zhu JY, Tan F, (2005) On fiber rejection loss in flotation deinking. The Can J Chem Eng 83(4):377-382