Kâğıt Üretiminde Kullanılan Temel Hammaddeler
Görsel İletişim Tasarımı Değerlendirmeleri, Mehmet Uluç CEYLANİ, Editör, Yaz Yayınevi, Afyonkarahisar, ss.44-64, 2025
- Yayın Türü: Kitapta Bölüm / Mesleki Kitap
- Basım Tarihi: 2025
- Yayınevi: Yaz Yayınevi
- Basıldığı Şehir: Afyonkarahisar
- Sayfa Sayıları: ss.44-64
- Editörler: Mehmet Uluç CEYLANİ, Editör
- Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
- İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Adresli: Evet
Özet
Bitkisel selüloz liflerinden oluşan kâğıdın ilk kez M.S. 105 yılında Çin’de Ts’ai Lun tarafından yapıldığı kabul edilmektedir (Eroğlu, 1990). Kâğıt yapımı uzun süre Çinliler tarafından bir sır olarak saklandı. Bununla birlikte zaman içinde Kore üzerinden Japonya’ya yani doğuya ve İpek Yolu üzerinden batıya doğru yayılmaya başladı. Kâğıt üretimi İslam dünyasında hızla yayıldı ve buradan 13. yüzyılda İtalya’nın Fabriano kentine geçti ve oradan da Avrupa’ya yayıldı. Bununla birlikte kâğıt kullanımı ve buna bağlı olarak da üretimi oldukça sınırlıydı. Kâğıt resmi yazışmalarda, yağlanıp yarı saydam hâle getirilerek cam yerine pencerelerde ve elyazması kitaplarda kullanılıyordu (Dölen, 2024).
Kâğıt, tarih boyunca bilgi kaydetme, iletişim ve ambalaj gibi çeşitli amaçlar için kullanılan önemli bir malzeme olmuştur.
Kâğıt aynı zamanda herhangi bir ülkenin sosyal, ekonomik ve çevresel gelişiminde önemli bir rol oynamaktadır. Kâğıt üretimi genellikle yenilenebilir doğal liflerin kullanımına dayanmaktadır. Kâğıt yapımı için en iyi yenilenebilir doğal malzemeler odun, odun dışı ve geri dönüştürülmüş liflerdir (Abd El-Sayed, El-Sakhawy, & El-Sakhawy, 2020; Hubbe & Bowden, 2009). Nüfus artışı ve ekonomik kalkınma, çeşitli orman ürünlerine olan talebi kesinlikle artıracak ve bu da kâğıt ve hamur endüstrilerinde hammaddeler için artan rekabete neden olacaktır (Sutradhar, Sarkar, Nayeem, Jahan, & Tian, 2018).
Kökenleri Çin’e kadar uzanmakta olan kâğıt üretimi başlangıçta kâğıt, bambu, keten ve pamuk gibi kaynaklardan elde edilen bitkisel lifler kullanılarak el yapımı olarak üretiliyordu. Sanayi Devrimi’nin gelişiyle birlikte, ahşap bazlı liflerin yaygın olarak benimsenmesi, modern endüstriyel kâğıt üretiminin başlangıcını işaret etmektedir (Hunter, 1978). Ancak, kâğıt üretim sürecinde yoğun su ve enerji tüketimi, ormansızlaşma ve karbon emisyonları konusundaki endişeler, sürdürülebilir hammaddelere olan ilgiyi artırmıştır (Monte, Fuente, Blanco, & Negro, 2009).
Kâğıt yapımında kullanılan başlıca hammadde selüloz lifleridir. Selüloz liflerinin yapısı kısa ve ipliksi olup kâğıt hamurunda çok iyi çözünür ve hamuru eşit hâle getirir. Yumuşak ağaçlardan, sert ağaçlardan ve geri dönüştürülmüş liflerden elde edilebilir (Aydemir & Özakhun, 2014). Ağaçlardan elde edilen liflerin uzunluğu yaklaşık 3 mm’dir. Sert ağaç lifleri daha kısadır ve kâğıdın yüzeyini pürüzsüz hâle getirir. Genellikle hem yumuşak hem de sert ağaçtan elde edilen virgin lifler, çeşitli kâğıt türleri için gerekli mukavemeti ve kaliteyi sağlar. Son yıllarda orman kaynaklarını korumak ve sürdürülebilir bir çevre için kâğıt endüstrisi yeni kâğıtların üretiminde atık ve kullanılmış kâğıtları geri dönüştürmeye odaklanmaktadır (World Paper Mill, 2020).
Kullanılmış kâğıdın geri kazanılması ve yeniden işlenmesiyle elde edilen geri dönüştürülmüş lifler, çevresel etkiyi azaltmaya katkıda bulunur. Dünya genelinde yıllık tarımsal atıklar ve doğal büyüme veya yapay yetiştirme otu vb. içeren çok sayıda odun dışı lif, kâğıt hamuru ve kâğıt yapımında kullanılmaktadır. Dahası, odun dışı alternatif lif kaynakları (özellikle tarımsal saplar ve hızlı büyüyen bitkilerden elde edilenler lifler, atık kâğıtlar, alfa bitkisi, bambu, şeker kamışı gibi) kâğıt üretiminin çevresel ayak izini azaltmada kritik bir rol oynar. Bununla birlikte, bazı gelişmekte olan ülkelerde selüloz lifinin yaklaşık %60’ı bagas, mısır samanı, bambu, kamış, çimen, jüt, keten, sisal vb. gibi odun dışı malzemelerden gelir. Özellikle Çin ve Hindistan’da, kâğıt hamuru endüstrisinde kullanılan hammaddelerin %70’i tahıl samanı ve bagas gibi odun dışı bitkilerden gelmektedir (Garg, Kim, & Sharma, 2011; Liu, Wang, & Hui, 2018).
Kâğıt üretiminde kullanılan liflerin elde edilme süreci, bu hammaddelerin kimyasal ve fiziksel özelliklerine bağlı olarak değişiklik gösterebilir. Bu süreçler, kâğıt üretiminde yüksek kaliteli ürünlerin elde edilmesinin yanı sıra, geri dönüşüm ve sürdürülebilirlik gibi konularda da büyük önem taşır (Eroğlu, 1990). Ayrıca, kâğıt üretiminde kullanılan hammaddelerin türleri ve oranları, son ürünün mekanik özelliklerini, dayanıklılığını ve çevresel etkilerini belirler (Scott & Abbott, 1995). Bu bölümde kâğıt üretiminde kullanılan temel hammaddeler, bu hammaddelerin kaynakları, yardımcı maddeler (dolgu, tutkallama, renklendirici, özel amaçlar için kullanılan maddeler), bunların önemi ve etkisi hakkında bilgiler verilmiştir.