Kağıt Üretimi Nasıl Yapılır?

k2Birçok kişi, benim gibi, kağıt üretiminin nasıl yapıldığını merak etmiştir. Bu konuda yaptığım araştırmayı sizinle paylaşmak istedim. Günümüzde kağıt, yazı yazmak başta olmak üzere, süs eşyalarının yapımı, ev duvarlarının süslenmesi, çeşitli ürünlerin paketlenmesi gibi birçok alanda kullanılmaktadır.

Kağıt üretiminde önce, ilk yazılar, taşlar üzerine yazılmıştır. Daha sonra ağaç kabukları, yapraklar ve fildişi üzerine yazıldı. Bunların haricinde, yazı yazmak için, farklı toplumlar farklı araçlar kullandı. Örneğin Romalılar, kurutulmuş hayvan derileri (deriler kıllardan arındırılarak işlenirdi), mum kaplanmış tahta parçaları kullanırdı, Babilliler ise kil tuğlalar kullanmıştır. İlk olarak kağıt M.Ö. 2500-2000 yılları arasında, Nil nehri kıyılarında büyüyen uzun saz ağaçlarından yapılmıştır. Buna papirüs adı verilmiştir. Papirüs yapımında, sazların yan yana dizilmesiyle oluşan tabakalar, birbirinin üstüne yerleştirilir ve preslenip kurutulurdu. Papirüs ile kağıt arasındaki temel fark, kağıdı oluşturan maddelerin, lif yapısına indirgenip yeniden düzenlenmesidir. Günümüzde kullanılan kağıtla yakın özellikte olan, bitki, liflerinden yararlanılarak yapılan kağıt üretimi, MS 105 yılında Çinde yaşayan bir memur olan Ts’ai Lun tarafından icat edilmiştir. Bu dönemde eski balık ağlarını, paçavraları, bitki artıklarının, büyük miktarda su içine kaynatılıp, karıştırılmasıyla elde edilen kağıt hamuru kurutulup presten geçirilerek kağıt elde edilirdi. Avrupa’da ise bu yöntemleri kullanarak kağıt üretimi 1151 yılında İspanya’da yapılmıştır. Özellikle matbaanın icat edilmesinden daha hızlı kağıt üretim gereksinimi arttı. 18. Yüzyılda yaban arılarının kendilerine yaptıkları kağıt kovanı incelenerek günümüzde kullanılan kağıt üretim teknolojisi geliştirilmeye başlanmıştır. 1798 yılında ilk kağıt fabrikası yapılmıştır. Bu makine, büyük kayışın fıçı içindeki kağıt hamurunu kullanarak ince kağıda dönüştürdüğü basit bir makineymiş. Bunun ardından 1908 yılında silindirli makine üretilmiştir.

k

Ülkemizde ilk kağıt üretimi XV.yy’ da Kağıthane’de; ikincisi XVIII.yy’ da Beykoz’ da üçüncüsü de XIV.yy’ da Yalova’ da başlamıştır. Cumhuriyetin ilanıyla birlikte kağıt fabrikalarının sayıları hızla artmıştır. Cumhuriyet devrinde kâğıt mühendisi olan Mehmet Ali Kâğıtçı tarafından hazırlanan etüt ve projeye göre ilk kâğıt ve karton fabrikasının temeli, 1934 yılında İzmit’te atıldı ve ilk Türk kâğıdı 18 Nisan 1938 yılında yapıldı. 1955 yılında Seka İşletmeleri adını almıştır. Daha sonra Seka tesislerine, Çaycuma selüloz, Aksu (Giresun), Dalaman (Muğla), Balıkesir, Afyon, Antalya ile İzmir’in Çiğli kâğıt fabrikası da eklendi.

2009 yılı verileri doğrultusunda, dünyadaki kağıt ve karton üretimi yaklaşık olarak 370,7 milyon ton civarındadır. Günümüzde modern kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde küresel olarak Çin ve hemen ardından ABD en büyük üreticilerdir. Çin dünya kağıt ve karton üretiminin %24’ünü yapmaktadır. Türkiye ise yıllık 2,5 milyon ton kağıt ve karton üretimiyle 25. sırada bulunmaktadır. 19. yüzyılın sonunda ladin, köknar gibi ibreli ağaç odunları ve daha sonraları geniş yapraklı ağaçların odunları kağıt yapımında kullanılmaya başlanmıştır. Kağıt yapımında kullanılacak odun ne mobilya yapımında kullanılan gibi çok kaliteli, ne de yakacak olarak kullanılan gibi çok kalitesiz olmalıdır. Günümüzde buğday, arpa, çavdar, pirinç gibi tahılların saplarından ve pamuktan elde edilen lifsel maddeler de yoğun olarak kaliteli beyaz hamur üretiminde kullanılmaktadır. Her nekadar liflerin elde edilmesinde ağaçlar ana kaynak ise de kâğıtların arasındaki kalite farkını kullanılan lifin türü, lapanın hazırlanışı, içine katılan malzemeler, kimyasal veya mekanik usuller tayin eder.
Sentetik ve hayvansal liflerin de bu alanda kullanılması düşünülmüş, ama söz konusu maddelerin, pahalı olmaları nedeniyle, geniş çaplı uygulamalara elverişli olmadığı anlaşılmıştır. Bu nedenle kağıt yapımında, aşağı yukarı yalnızca bitki liflerinden (selüloz) yararlanılmaktadır. Çeşitli boy ve biçimde olabilen bu lifler, iki yanı kapalı içi boş borucuklara benzer.
Kağıt Hamuru Üretimi:

k3

Mekanik ve kimyasal (pişirme) olmak üzere başlıca iki yöntem kağıt hamuru üretiminde kullanılmaktadır. Mekanik yöntem ile üretilen kağıt hamurundan daha düşük kalitede (gazete kağıdı gibi) kağıt üretilmektedir. Mekanik hamur hazırlama yönteminde daha çok yaprağını dökmeyen ağaçlar kullanılır. Bunun için ağaçlar kesilerek kütük haline getirilir ve ardından kütüklerin kabukları soyulur. Kütükler bir öğütücüde ufalanarak küçük parçalara ayrılır. Parçalama işleme su ile yıkanarak yapılmaktadır. Öğütücüye verilen su miktarı azalırsa sıcaklık artar ve daha büyük parçalar elde edilir. Parçalar ne kadar ufak olursa, o kadar iyi sonuç alınmaktadır. Odun parçaları (lif) ve sudan oluşan karışıma kağıt hamuru denilmektedir. Bu karışım birçok kez elekten geçirilerek, büyük parçaların küçültülmesi için yeniden işleme sokulur. Ardından, hamurdaki fazla su, değiştirici veya yalın makine ile hamurdan alınır.

Kimyasal (pişirme) yöntemde de, mekanik yöntemde olduğu gibi çok küçük parçalara ayrılır. Kimyasal yöntemi diğerinden ayıran özellik istenmeyen maddelerin ayırılmasında su yerine kimyasal madde kullanılmasıdır. Bu şekilde daha yüksek miktarda istenmeyen madde hamurdan uzaklaştırıldığı için daha kaliteli kağıt elde edilmektedir. Kimyasal yönteminde, asit şerbeti yöntemi ve alkali şerbeti yöntemi olmak üzere iki farklı yöntem kullanılmaktadır. Kimyasal yöntemle pişirme işlemi uygulandıktan sonra, hamur içindeki yabancı maddelerin uzaklaştırılması amacıyla yıkama işlemi yapılır. Yabancı maddeleri uzaklaştırmak için, hem düz tablalı, hem de yuvarlak tablalı elekler kullanılır. Günümüzde merkezkaç ve girdaplı temizleyiciler, eleklerin yerini almaktadır. Girdaplı temizleyicide hamur, hızla döndürülüp üst kenardan dışarı alınırken, daha ağır olan yabancı maddeler dibe çökerler. Çok kullanılan bir merkezkaç makina da, döner vakum filtredir. Söz konusu makine bir fıçı içinde dönen bir tek tamburdan oluşur. Emme sonucu bir tabaka hamur, tamburun üstüne çıkar ve şerbet dışarı atılır. Hamur daha sonra, sıcak su fıskiyeleriyle yıkanır ve neşterle tamburdan kazınarak alınır. Hamurun yıkanmasından sonra hamurun türüne ve kullanım amacına göre ağartma yapılır. Ağartma, yalnızca bir ağartma şerbetinin eklenmesinden, çok aşamalı kimyasal işlemlerin uygulanmasına kadar değişen çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilebilir.

Kimyasal pişirme yöntemi ile hazırlanan kağıt hamurlarına dövme işlemi uygulanır. Mekanik yöntem ile elde edilen hamurlar üretim sırasında zaten slayterlerde veya diskli rafinörlerde dövmeye benzer bir etkiye uğradıklarından, bu yöntemle elde edilen hamurlara dövme işlemi uygulanmamaktadır. Dövme ile liflerin özel yüzeyi 4-6 kat artar, lifler incelir ve esneklik kazanır böylelikle kağıt yapmaya daha uygun hale gelir. Bu şekilde bitkisel liflere istenen fiziksel özellikler verilerek istenilen özellikte kağıt elde edilmesi sağlanmaktadır. Dövme sırasında hamura, çeşitli boya ve dolgu maddeleri katılabilir. Dolgu maddeleri, kağıdın opaklık, yumuşaklık, beyazlık, renklilik, yüzey düzgünlüğü, mürekkep emme yeteneği gibi özelliklerini iyileştirmek amacıyla eklenir. Bunlar aynı zamanda kağıdı, boyutları açısından dengeli hale getirmeye ve iyi bir son görünüş verilmesine de yarar. Örneğin; kağıt hamurunu beyazlatmak amacıyla çoğunlukla kil, titan iioksit ve tebeşir gibi beyaz maddeler kullanılmaktadır. Kağıdın suya karşı direncinin arttırılması, su tabanlı mürekkeplerin etkisiyle kağıdın yırtılmasını engellemek amacıyla kağıt hamuruna reçineler katılır. Bu şekilde su tabanlı mürekkeplerle yazı yazılabilir. Baskı mürekkepleri, petrol ya da alkol tabanlı olduğundan basım için kullanılan kağıtların reçinelenmesine gerek yoktur. Bununla birlikte üretilen kağıtların büyük kısmında reçinelenme yapılmaktadır. Kağıtlarda renklendirme amacıyla çeşitli renk pigmentleri ve boya maddeleri eklenmektedir. Dolgu maddeleri, dövme yerine makinanın giriş bölümünde de hamura karıştırılabilir.

Kağıt Üretimik5

Kağıt üretiminde en çok kullanılan makina, Fourdriniert’dir. Adını, 1803’te Hertfordshire’da bu makinayı ilk kez yapan iki kırtasiyeci kardeşten almıştır. Fourdrinier makinasında kağıda, keçe parçaları üstünde biçim verilir. Son işlemler elle yapılır. Modern makinalardaysa süreç, seyreltik hamurla başlar, kurutma ucundaki kağıt bobinlerde biter.
Hamur, tel ya da plastik ızgaradan oluşan sonsuz bant üstüne verilir. Hamur, ızgaraya verildiği ilk noktada yandan silkelenir. Bu hareket, lif ağının dizilişini düzenler. Izgaranın deliklerinden su akmaya başlar ve hamur, liflerin kapanmasıyla sık bir ağ haline gelir. Izgaranın altına yerleştirilmiş vakum kasalarıyla, kalan su emilir. Bu noktada, aynı zamanda, tel kaplı hafif bir merdane, hamur tabakasına üstten hafifçe bastırır. İstenirse, merdane üstündeki tele verilen özel biçimle, kağıda yapımcının filigranı da çıkarılabilir.

Kağıt, ızgaradan bir çift merdane (ya da son model makinalarda olduğu gibi, tek bir emici merdane) yardımıyla ayrılır. Bu noktaya kadar ayrılan su, lif ve kimyasal maddeler bakımından zengindir. Bunların büyük bir bölümü yeniden kullanılır. Keçe üstüne alınan kağıt, merdaneler arasında sıkılır.
Kağıttaki su içeriği artık % 65’e kadar düşmüştür. Kağıt, makinanın kuru yanına geçer ve buharla ısıtılmış bir dizi demir merdaneyle, nem oranı yaklaşık %34’e indirilir. Bu aşamada kağıt, perdahlama merdanelerine aktarılır. Pürüzsüz demirden yapılmış olan perdahlama merdaneleri, kağıt yüzeyini parlatır. Son işlem, kağıdın nem içeriğinin ayarlanması ve statik elektriğinin azaltılmasıdır. Bundan sonra kağıt, büyük bobinlere sarılır.
Bobin halinde kullanılacak kağıt boyuna kesilir. Ötekiler, genellikle formalar halinde hazırlanır. Daha düzgün ve temiz kenarlı olması için bazı kağıtlar, ayarlı giyotine gönderilir. Tabaka haline getirilmiş kağıtlar denetimden geçirilir. Bozuk ya da yırtık olanların ayrılmasından sonra, sayılarak paketlenir.

Yazar: Çiğdem Kocayel