Farklı bitkisel lif yüzeylerine yapılan işlemlerin temizlik kâğıdı emiciliği üzerine etkilerinin incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MERAL ÇOBAN UĞURDAN
Danışman: Ayşe Aytaç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Selüloz ve kâğıt malzemelerinde emicilik, yüzey ve lif yapısının yanı sıra kimyasal işlemlerle yakından ilişkilidir. Selülozun hidrofilik yapısı, suyu hızlı bir şekilde emmesini sağlar, ancak yüzeye uygulanan kimyasal kaplamalar veya modifikasyonlar bu özelliği değiştirebilir. Kâğıt malzemelerde emicilik, özellikle temizlik, hijyen ve baskı uygulamaları için kritik bir parametredir ve genellikle plazma işlemleri, tutkallama veya polimer kaplamalarıyla kontrol edilir. Bu tür işlemler, kâğıdın emicilik hızını ve kapasitesini optimize ederek malzemenin fonksiyonelliğini artırabilir. Doktora tez çalışması farklı yüzey işleme yöntemlerinin ve bu yöntemlerin arka arkaya uygulamalarının kâğıt emiciliği üzerindeki etkilerini ortaya koymak amacıyla yapılmıştır. Çalışma kapsamında okaliptüs, çam ve bambu selüloz türleri kullanılmıştır. Soğuk plazma, alkali işlem, asit ile muamele etme, polimer modifikasyonu ve bunların arka arkaya uygulamaları üç selüloz türünde de çalışılmıştır. Tüm örneklerin özellikleri saf selülozdan yapılma el numunesi kâğıt örnekleri ile kıyaslanmıştır. Plazma işlemi selüloz tabakalarına uygulanmış ve bu selüloz tabakaları kâğıt örneği hazırlamada kullanılmıştır. Alkali işlem için NaOH ve asit ile muamele için sitrik asit kâğıt hamuru hazırlama sürecinin son aşamasında eklenmiştir. Polimer uygulamaları kâğıt hamurundan el numunesi kâğıt örnekleri üretildikten sonra elde edilen kâğıt örneklerinin yüzeyinin kaplanması yolu ile yapılmıştır. Bu çalışmada kullanılan selüloz türleri doğaları gereği farklı avantaj ve dezavantajlara sahiptir. Selülozlara uygulanan farklı yüzey işleme yöntemlerinin de aynı şekilde avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Emiciliğin tüm bu parametrelerden etkilenmesi ise çalışmanın tamamının birlikte değerlendirilme gereğini ortaya çıkarmaktadır. Çalışma kapsamında üç farklı selüloz türünün plazma uygulamalarında örneklere düşük ve yüksek güçlerdeki plazma uygulanmış, yüksek güçteki uygulamaların örneklerin yanmasına, düşük uygulamanın da belirgin bir fark yaratmaması nedeniyle 200W2dk en uygun değer seçilerek çalışmalara devam edilmiştir. Üç farklı selüloza alkali ve asit uygulaması kâğıt hamuru yapımının son aşamasında toplam kuru maddenin ağırlığınca %1 ve %3 olacak şekilde uygulanmış ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Ayrıca plazma uygulanmış selülozlardan yapılan hamurlara da aynı şekilde uygulama yapılıp ikili modifikasyonun ortaya çıkardığı durum değerlendirilmiştir. Polimer modifikasyonları ardıl olarak uygulanmıştır. Plazma uygulaması sonrasında ve alkali ve asit işlemleri sonrasında olacak şekilde iki farklı durumda değerlendirilmiştir. Suyu seven ve suda çözünen iki polimer, Polivinilprolidon (PVP) ve Polivinil alkol (PVA) polimer uygulamaları için tercih edilmiştir. Hazırlanan kâğıt numunelerine kuru ağırlıkça belirli oranda (%5) kaplama yapılmış ve etüvde kurutularak işlem tamamlanmıştır. Üretilen tüm örneklerin drenaj özellikleri, lif yapılarının morfolojik analizi, su emme kapasitesi gibi fiziksel testlerinin yanında yırtılma, çekme indisi, X-Işını Kırınımı (XRD), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) gibi karakterizasyon testleri de yapılıp sonuçlar değerlendirilmiştir. Uygulanan modifikasyonlar, hammadde tüketimini veya enerji kullanımını artırmadan emicilikte iyileştirmeler sağlanabileceğini göstermiştir.