خط تولید کاغذ

آشنایی با خط تولید کاغذ

چون کاغذباروش های گوناگون تولید می شود در اینجا ما به چند روش متفاوت تولید کاغذ می پردازیم.

تاریخچه

در بین النهرین از لوحه های گلی، در مصر (۸۱۸۱ ق.م)از پاپیروس، در چین از حکاکی بر روی لوحه های چوبی و نمد باقلم مو و پارچه ابریشمی، این منظور را عملی می کردند. با توجه به اینکه صنعت، نمد مالی در خاور دور سنّت و متداولبود، فردی چینی به نام تسائی لون (۸۰۱ میلادی) از قطعات کهنه و اضافی ابریشم، خمیر و بعد ورقه هایی به صورت نمددرست کرد و از آن به کمک قلم مو برای نقاشی و نوشتن استفاده کرد و بعد به جای ابریشم، چوب خیزران و درخت توترا بکار گرفت. در حقیقت باید او را اولین مخترع کاغذ در دنیا دانست.

سیر تحولی رشدکاغذ

کارگران چینی که در سال ۱۱۸ به دست ایرانیان اسیر شدند این فن را با استفاده از کتان و شاهدانه به مردم سمرقندآموختند و بعدها توسط مسلمانان در بغداد، دمشق و حتی مراکش و اسپانیا متداول شد. اولین کارخانه کاغذ سازی درسال ۸۸۱۱ در اسپانیا و اولین آسیاب تهیه پودر چوب در سال ۸۸۱۰ در فرانسه تأسیس شده بود.
در ایران فعالیت کاغذ سازی اولین بار با تأسیس کارخانه مقواسازی و با استفاده از کاغذهای باطله در سال ۸۸۸۸ شمسی در کرج شروع شد و حدود ۸۱ سال است که با تأسیس دو کارخانه کاغذ سازی پارس در هفت تپه خوزستان و کارخانه چوب و کاغذ ایران (چوکا) در گیلان، به صورت یک تکنولوژی مدرن و پیشرفته درآمده است.

مواد اولیه تهیه کاغذ

مواد اولیه انواع کاغذ به طور کلی، مواد سلولزی است که از منابع مختلف تهیه می شوند:

• ساقه کتان، شاهدانه، پنبه که الیاف بلند (در حدود ۸٫۱ تا ۶ میلی متر)دارند.
• ساقه گیاهانی مانند گندم، جو (کاه)، نی، کنف و غیره.
• درختانی که برگ سوزنی دارند، مانند کاج(با الیاف بلند ) و یا برگ پهن، دارند مانند چنار (با الیاف کوتاه در حدود ۰٫۱تا ۸٫۱ میلی متر)
  انواع کاغذ های باطله و یا خرده ها و قطعات مقوای کهنه
• الیاف تفاله نیشکر

برخلاف این تصور که تولید کاغذ اساسا یک فرآیند مکانیکی است، در این فرآیند، پدیده های شیمیایی نقش برجسته ای دارند. از تبدیل چوب به خمیر کاغذ گرفته تا تشکیل کاغذ، اصول شیمیایی دخالت آشکاری دارند. لیگنین زدایی از یک منبع گیاهی مناسب، معمولا چوب، یک فرآیند شیمیایی ناهمگن است که در دما و فشار زیاد انجام می شود.
دامنه شیمی کاغذ، وسیع و جالب است شامل مباحثی از قبیل شیمی کربوهیدرات ها، رنگدانه های معدنی، رزینهای آلی طبیعی و سنتزی و افزودنی های پلیمری متعدد می باشد. در فرآیند تشکیل نیز تا حد زیادی شیمی کلوئید و شیمی سطح دخالت دارد. نقش پلیمر، شیمی محیط زیست و شیمی تجزیه را نیز نباید فراموش کرد.

مقدمه:روش اول

تکه ای کاغذ بردارید. آن را از میان پاره کنید و با دقت به لبه ی پارگی نگاه کنید. در لبه ی پارگی، رشته های نازک و مو مانندی را می بینید که همانند رشته های پشمی نمد، در هم تنیده اند. این رشته ها از مولکول هایی به نام سلو لز ساخته شده اند. سلولز مولکولی نخ مانند و دراز است که پیکر گیاهان را می سازد. هر یک از رشته هایی را که درلبه ی پارگی کاغذ می بینید، از هزاران مولکول سلولز درست شده که مانند رشته های طناب به دور هم پیچیده اند. چوب درختان مقدار زیادی سلولز دارند. از این رو، کاغذ را از چوب آنها می سازند.
برای ساختن کاغذ، درختان را می برند و به کمک دستگاه های ویژه ای، تنه ی آنها را ریز ریز می کنند. سپس، تکه های کوچک چوب را با مواد شیمیایی(از جمله سود، سولفات یا سولفیت) و مقدار زیادی آب داغ، مخلوط می کنند. به این ترتیب، خمیری از رشته های سلولزی به دست می آید. آن گاه، خمیر را روی یک توری فلزی می ریزند تا آب اضافی خود را از دست بدهد. سپس خمیر از لابه لای چند غلطک می گذرد و آب خود را بیشتر از دست می دهد. پمپ های مکنده ی آب، به این کار کمک می کنند. سرانجام، خمیری که به صورت ورقه ی درازی درآمده است، با گذشتن از لابه لای غلطک های داغ، که در دستگاه های بزرگ بیش از ۸۰۰ عدد است، خشک می شود و به صورت کاغذ در می آید. در پایان کار، دستگاهی که به رایانه ارتباط دارد، کلفتی کاغذ، اندازه ی آب و شمار سوراخ های احتمالی موجود در آن را بررسی می کند. در صورتی که کلفتی کاغذ در همه جا یکسان باشد، اندازه ی آب مناسب باشد و تعداد سوراخ ها چندان زیاد نباشد، کاغذ برش می خورد و به بازار فرستاده می شود.
گاهی با بهره گیری از مواد دیگری، کاغذهای بهتری ساخته می شود. برای مثال، برای این که کاغذ سطح صاف تری داشته باشد و آب زیادی به خود نگیرد، نشاسته یا رزین به دست آمده از درخت کاج را به آن می افزایند. برای ساختن کاغذهای بسیار نرم و سفید نیز کاغذ را از لابه لای غلطک هایی می گذرانند که دمای بیش تری دارند و سطح آن کاغذ ها را با مخلوطی از خاک چینی و آب می پوشانند. هم چنین، برای این که کاغذ محکم تر شود، به آن پنبه می افزایند. اگر هم بخواهند از کاغذ، دستمال کاغذی درست کنند، به آن نرم کننده می افزایند و با کمک مواد شیمیایی، میکروب های آن را از بین می برند. بنابراین، با بهره گیری از مواد گوناگون می توانیم کاغذهای ویژه، مانند کاغذهای صافی، کاغذهای روغنی، کاغذهای خوش بو، کاغذ نقاشی، کاغذ خوش نویسی، کاغذهای صنعتی، کاغذ دست شویی و گونه های دیگر، ساخت. چوب یک ماده قابل تجدید است که ترکیبی از سلولز و لیگنین(ماده چوب) و قسمت کوچکی از ترپن رزین (صمغ گیاهی) و اسید های چرب است.
چوب شامل %۴۵ سلولز، %۳۰ نیمه سلولز، %۲۳ لیگنین است.
لیگنین ماده ای چسبنده است که الیاف سلولز را به هم می چسباند .

مراحل تهیه کاغذ

خمیر سازی شیمیایی

روش شیمیایی در تهیه کاغذ کرافت که نوعی کاغذ قهوه ای رنگ مخصوص بسته بندی است به کار می رود. درخمیر سازی شیمیایی الیاف سلولز صاف و یک دست ایجاد می شود در تهیه خمیر کاغذ کرافت چیپس ها به وسیله هیدروکسیدسدیم و سولفیدسدیم برای تهیه خمیر قهوه ای رنگ محکم پخته می شود این مرحله کاری پیشرفته برای جداسازی لیگنین و رزین از چوب های نرم است که پس از عمل اوردن خمیری با ویژگیهای بسیاربالا است. چوبهای زاید به عنوان سوخت مورداستفا ده قرارمی گیردو بیشتر از ۹۵ % خمیرشیمیایی برای بازیافت مجددبدست می اید.

و اما مشکلی که وجود دارد

خمیر سازی مکانیکی

در این مرحله پوست درخت کنده شده وتوسط دیسک فلزی دوار به خمیرتبدیل می شود این هم خوب است هم بد ، درصد خمیر قابل استفاده بالا بوده اما کیفیت کاغذ بدست آمده پایین تر است ۹۵ درصد چوب به خمیر تبدیل می شود در حالی که در خمیرکرافت این مقدار به ۴۵ تا ۵۰ درصد می رسد اما کیفیت کاغذ پایین تر است زیراخمیر سازی مکانیکی یک مرحله کاربرد فشرده انرژی است که مثل کرافت بازده نداردچون لیگنین ورزین درخت درخمیر موجود است ومراحل آسیاب کردن یا پودرکردن الیاف سلولز راپاره و خردکرده ودوام و استحکام خمیر را کاهش می دهد . در نتیجه خمیر دارای الیاف و شبکه ضعیف و ظرفیت لیگنین آن بالااست که باعث می شودوقتی درنورآفتاب نهاده می شودتیره به نظرآید.کاغذی که با این روش بدست می آیدبیشتردرطبع روزنامه ودفتر تلفن و موارداستعمال مشابه که مرغوبیت بالای کاغذ، واقعا موردنیاز نیست به کارمی رود.

استفاده از بخاردر خمیر سازی:

دریک تغییردر خمیر سازی مکانیکی چیپس ها از قبل بخار زده می شوند این مرحله را هم چنین مرحله ترمودینامیکی خمیر سازی می نامند . مرحله کم کردن مصرف انرژی به وسیله نرم کردن چیپس با بخار آب، بر آسیاب کردن ترجیح داردو بعد به مرحله بعدی می رود.
در خمیرسازی شیمیایی ترمو دینامیکی چیپس ها قبل از بخار دادن با سولفور آغشته می شود.این کاراجازه می دهد که لیگنین و رزین از چوب خارج شودکه درنتیجه خمیری محکم و قوی به دست می آیدخمیری که با این روش بدست می آیدمی تواند در تولید کاغذهای روکش دار استفاده شود.

1. پوست کندن درخت
   کار تهیه کاغذ با بریدن چوب شروع می شود پوست درخت باید پاک شود قبل از اینکه در تهیه کاغذ مورداستفاده قرار گیرد یک استوانه چرخشی گردان که اطراف درخت حرکت می کنند پوست درختان را می کند. نوعی دستگاه برای کندن پوست تنه درخت استفاده می شود.
2. چیپس کردن
   قبل ازاینکه تنه درخت به خمیر تبدیل شوندآن را به تکه های کوچک می برد یک چاقوی دوار با دور زدن تنه را به چیپس تبدیل می کند.
3. خمیر کردن
   در مراحل تهیه خمیر سلولز و نیمه سلولز ها از لیگنین جدا می شود و چیز های دیگر مانند روغن و رزین آن جدا می شوند این مهم ترین مرحله ساخت است زیرا باقیمانده الیاف برای ساختن محصولی که ما کاغذ می شناسیم به کار می روددر اینجا دو مرحله اساسی تهیه خمیر وجود دارد.
   1. آزاد شدن سولفیدهیدروژن والکل گوگرددارخانواده سولفیدها است که در محیط ایجادبوی بد مانند بوی تخم مرغ فاسد می کند.اگر چه استفاده از دستگاه های تصفیه گاز در آسیابها بوی بد را کاهش می دهد.
   2. مشکل دوم این است که الیاف سلولزی که در طول مراحل ساخت کاغذ کرافت ا ز دست می رودمی تواند فیبرهای بستررا تشکیل دهدکه باعث مشکلات محیطی اطراف لوله های فاضلاب شود.درهرصورت روشهای فنی اصلاح و بهبود اکثر مشکلات را از بین برده است.رنگ تیره ناشی ازخمیربدست امده نیازمنداین است که بطور قابل توجه ای شسته وسفیدشودتا قابل استفاده شود.
4. سفید گری

   یکی از مهمترین مراحل شستن و سفید کردن است که برای پاک کردن و تصفیه خمیر بکار می رود .شستن لیگنین را جدا می کند زیرا لیگنین روی صافی الیاف را تاثیر دارد.گاز کلراین و دی اکساید کلراین برای شستشو ی خمیر بکار می رودو بیشتر عملیات شستشوی مکانیکی بوسیله پر اکساید انجام می شود. گاز کلراین مقدار زیادی از بقایای لیگنین را بر طرف می کند تا دی اکساید کلراین، لیگنینی را که نمی توان از بین برد سفید کند.

5. ماشین کاغذ
   ماشین کاغذ درگیر چهارمرحله است که با آماده سازی مواد خام شروع می شودالیاف چوب با آب ومواد معدنی مخلوطمی شود مخلوطی که ۹۹% آن آب است.در یک ماشین مدرن آب از پایین و بالا تخلیه می شود وقتی آب تخلیه می شود یک مرحله از کاغذ شکل گرفته است.

   در قدم بعدی بخش پرس یا آب گیری است که در اینجا کاغذ بوسیله غلتک ها و یک حصیر وسیع که از رشته های نایلون و پلی استر است فشرده و چلانده می شود و بیشتر آب کاغذ گرفته می شود. بعد از این قسمت ۴۰% تا ۵۰ % کاغذ هنوز از آب است .در قسمت سوم در بخش خشک کن بیشتر آب را از کاغذ می گیرندپس از بخش خشک کن ۲ تا ۶ در صد کاغذ از آب تشکیل شده است.در یک ماشین که دارای کیفیت بالا است یک دستگاه آهار زن روی کاغذ را پوشش می دهد. این دستگاه یک پوشش از اهار مانند نشاسته و مواد معدنی را روی کاغذ می کشد که کاغذ را محکمتر و صافتر و نرم تر می کند بعد از پوشش دادن کاغذ دوباره در بخش خشک کن خشک می شود وسرانجام روی رولهای بزرگ پیچیده می شود .

6. تیغه پوشش دهنده
   برای پوشش دادن کاغذ یک تیغه پوششی نازک را پس از تکمیل کاغذروی آن قرار می دهد سپس کاغذ سر خورده زیرتیغه دیگری میرود که این پوشش نازک را بر روی آن رسوب می دهد.این پوشش های مختلف کاغذ را برای استفاده در چاپ بسیار خوب می سازد.
7. غلتک ویژه برق انداختن
   این مرحله کاغذ را جلا دار و خوش نما و صاف و نرم می کنداین غلتک ها ی ماشین ازرولهای وسیعی ساخته شده که کاغذ را تحت فشار و گرمای زیاد قرار می دهد و پس از این غلتکها کاغذ به رولهای کوچک منتقل می شود.
8. تبدیل به ورقه شدن آخرین مرحله ساخت کاغذ است
   بعضی ازرول های کاغذ به ورقه تبدیل می شودو بعضی هم جعبه و بسته برای مشتری است.مراحل طراحی شده از قرنها قبل بوده و فقط اصول فنی تولید اصلاح شده و بازده بیشتر شده است و قیمت ها رضایت بخش تر، چوب هنوز اساس و مایه کاغذ و یک محصول قدیمی است .

مراحل تولید کاغذ روش دوم:

الیاف سلولزی را در آب می گذارند تا رطوبت را جذب کنند و متورم و نرم شوند؛ بعد آن ها را روی یک شبکه سیمی ظریف پهن می کنند تا آب موجود در الیاف گرفته شود و رشته های مرطوب بر سطح شبکه فرو نشینند و یک تخته شوند. الیاف با از دست دادن آب به هم نزدیک می شوند و در نقاطی که الیاف روی هم قرار می گیرند نوعی اتصال شیمیایی از نوع هیدروژنی شکل می گیرد و آن ها را به هم متصل می کند.چسب اضافی نیاز نیست و کاغذ پس از خارج شدن آب از الیاف سلولزی و خشک شدن آن ها ساخته می شود.کاغذ در جهان غرب و قبل از به وجود آمدن ماشین های کاغذسازی در نیمه اول قرن نوزدهم، از الیاف پنبه یا کتان عمدتآ از پوشاک کهنه و دورریز تهیه می شد. امروزه، حداقل ۷۰ درصد کاغذ تولیدی در جهان از مشتقات الیاف چوب، و ۳۰ درصد بقیه نیز از الیاف گیاهی نظیر باگاس (تفاله نیشکر)، کاه، و نی تولید می شود.
هنوز انواع خاصی از کاغذ از برخی الیاف گیاهی نظیر پنبه، کتان، و کنف ساخته می شود. از این کاغذها برای تهیه اسکناس، کارهای هنری، کارهای چاپی اعلا، آثاری که باید محافظت و نگهداری شوند، و برای تعمیر و بازسازی کتاب های قدیمی نفیس آسیب دیده استفاده می شود.
آماده سازی الیاف در صنعت کاغذسازی. نخستین مرحله در تهیه کاغذ، جداسازی الیاف از بستر اصلی آنها در چوب است.

این فرایند را خمیر کردن می گویند که دو روش عمده دارد

1. خمیرکردن مکانیکی، که در آن برای خرد کردن چوب و بیرون آوردن ذرات الیاف از درون آن از عملیات سخت مکانیکی استفاده می شود.
2. خمیر کردن شیمیایی، که در آن تراشه های چوب با به کارگیری گرما و فشار تحت تأثیر ترکیبات شیمیایی قرار می گیرند. محصولی که از روش شیمیایی به دست می آید کمتر از محصول روش مکانیکی است، ولی الیاف حاصله آسیب ناپذیرتر هستند و می توان از آن کاغذ بسیار محکم تری تولید کرد. هم اکنون فرایندهایی در کاغذسازی وجود دارد که از خصوصیات هر دو روش بهره می گیرند. اگر کاغذ سفید مورد نظر باشد، عملیات شست وشو (سفید کردن) نیز باید در فرایند ساخت منظور شود.

یک وجه اصلی صنعت کاغذسازی، فرایندی است که در آن الیاف معلق در آب تحت عمل پرداخت مکانیکی شدید قرار گیرند. عمل کوبیدن یا تصفیه، بر خصوصیات مکانیکی کاغذ اثر دارد. برای مثال افزایش پرداخت، موجب افزایش استحکام چگالی ظاهری الیاف است و اثر مستقیم آن بر روی الیاف، ایجاد انعطاف پذیری بیشتر آنهاست که موجب می شود الیاف بر روی یکدیگر خوابیده و سطح تماس بیشتری به وجود آید. به این ترتیب، اتصال بین الیاف تقویت می شود. البته این فرایند بسیار پیچیده است.

اجزای غیرالیافی کاغذ

در تولید کاغذهایی که از آن ها برای چاپ یا نوشتن استفاده می شود، نوعی ماده پُر کننده به کار می رود. استفاده از این ماده نتایج بسیاری دارد مانند افزایش میزان ماتی، صافی، و یکنواختی کاغذ. مواد پرکننده رایج، چینی و گچ (کربنات کلسیم) است.
سهم مواد پرکننده در کاغذ می تواند زیاد و بین ۱۱ تا ۸۰ درصد وزن کاغذ را تشکیل دهد.اغلب کاغذها به منظور کنترل واکنش آن ها با آب و سایر سیالات، با روش های مختلفی تحت عملیات اصلاحی قرار می گیرند. کاغذی که فقط از الیاف سلولزی ساخته می شود آب را با سهولت بسیار زیاد جذب می کند. چنین کاغذهایی برای نوشتن با قلم و یا جوهر مناسب نیستند. به علاوه، در بسیاری از مصارف تجاری لازم است کاغذ به رطوبت مقاوم باشد. فرایند مقاوم کردن کاغذ به آب را آهارزنی می گویند.

آهار زنی داخلی:

چنان که معروف است، فراوان به کار می رود. این فرایند مستلزم افزودن مواد آهاری به ماده حاوی ذرات الیاف قبل از شکل گرفتن کاغذ است. ماده متداول یک نوع رزین چوبی است که با سولفات آلومینیوم تقویت شده است و کاغذسازان آن را زاج سبز مینامند.
زاج سبز، رزین را روی سطح الیاف تثبیت می کند. متأسفانه نتیجه فرایند آهارزنی، به علت استفاده از زاج سبز، اسیدی شدن کاغذ است. این حالت اسیدی در کاغذ باقی می ماند و علت اصلی افت تدریجی مقاومت کاغذ همین است. در سال های اخیر، روش های اقتصادی آهارزنی داخلی با مواد خنثی یا قلیایی رواج یافته است که تا حد زیادی می تواند از فرسودگی جلوگیری کند.آهارزنی داخلی با آهارزنی سطحی و شست وشویی که شامل اصلاح کاغذ با نشاسته یا ژلاتین و یا مواد مشابه است، کاملا تفاوت دارد.در صنعت به کاغذ مواد دیگری، البته به مقدار بسیار کم، می افزایند تا به آن ویژگی خاص بدهند، مثلا آن را در برابر رطوبت مقاوم کند یا بر شفافیت آن بیفزایند و رنگ و سایه آن را تنظیم کنند.

پوشش و پرداخت سطح کاغذ

مواد پوششی عمل آور سطح کاغذ، اجزای مهم غیرالیافی کاغذ را تشکیل می دهد. یکی از این نمونه ها کاغذهای براق مورد استفاده در مجله ها هستند که گاه برای کتاب ها نیز به کار می روند. پوشش ها معمولا پایه رنگ دانه های معدنی پودری از نوع رس و کربنات کلسیم دارند و نباید با پرکننده ها اشتباه شوند. نتیجه این عمل تولید کاغذ بسیار مطلوب و خوش چاپ است.
ویژگی های کاغذ:کاغذ وقتی می تواند انتظاری را که از آن می رود برآورد که ویژگی های آن اندازه گیری و کنترل شوند.

کاغذ مطلوب 3 ویژگی مهم دارد

1. خصوصیات ماده سازنده کاغذ: نظیر مقاومت، وزن (جرم در واحد سطح)، و چگالی ظاهری
2. خصوصیات مربوط به سطح کاغذ: نظیر صافی که نقش اصلی و کلیدی را در فرایند تبدیل نظیر چاپ دارند.
3. خصوصیات بصری :که عمدتآ رنگ، شفافیت، و ماتی هستند.

کاغذی که برای کتاب مورد استفاده قرار میگیرد باید به حد کافی محکم بوده و رنگ و شفافیت آن پذیرفتنی باشد. از دیدگاه حفاظت و نگهداری، یکی از مسائل عمده، فرسودگی در گذر زمان است. تغییر رنگ در اثر فرسودگی نیز مهم است، ولی اهمیت آن به نوع کاری که قرار است کاغذ انجام دهد ارتباط دارد؛ برای مثال رنگ در کتاب های هنری خیلی اهمیت دارد.روش اصولی مطالعه خصوصیات مکانیکی کاغذ، منحنی بار کشیدگی است. فشار در نقطه پارگی، بیانگر مقاومت کششی کاغذ مورد آزمایش است؛ در حالی که کشیدگی در محل پارگی وسیله ای برای اندازه گیری مقاومت یا توانایی جذب انرژی قبل از پارگی است.
برای سنجش خصوصیات مکانیکی کاغذ، آزمایش های متعدد دیگری وجود دارد که تعدادی از آنها بر اساس شبیه سازی و قدرت ایستادگی کاغذ در مقابل نیرو انجام شده است.

در این زمینه به موارد زیر می توان اشاره کرد

• مقاومت نسبت به پارگی، که با انرژی مورد نیاز برای انتشار پارگی در نمونه کاغذی که در آن شکافی ایجاد شده است اندازه گیری می شود.
• مقاومت در برابر سوراخ شدن (نیروی مورد نیاز برای ایجاد یک سوراخ در میان کاغذ با استفاده از یک دیافراگم لاستیکی مقاوم ایجاد می شود).
• پایداری در مقابل تا شدن، این خاصیت را به این ترتیب اندازه می گیرند که یک باریکه کاغذ را بارها به داخل و خارج تا می کنند تا پاره شود. همان طور که قبلا اشاره شد علاوه بر خصوصیات مکانیکی، برای کسانی که به کاغذ به عنوان محمل اطلاعات می نگرند، رنگ بیشتر از هر چیز دیگری مورد توجه است.
  رنگ رفتگی و تبدیل رنگ کاغذ به قهوه ای متمایل به زرد در تماس با نور و روشنایی، رایج ترین مسئله است و از موارد آشنا در کتاب های جلد کاغذی قدیمی و به خصوص لبه برگ های آنهاست. عامل اصلی در رنگ رفتگی وجود یا عدم لیگنین است، زیرا کاغذهایی که دارای این ماده هستند در مقابل نور و روشنایی به سرعت زرد می شوند.

کاغذهای باطله چگونه بازیافت می شوند؟

امروزه حجم زیادی از زباله های شهری پس از اعمال فرآیندهای خاص مورد استفاده مجدد قرار می گیرند. کاغذ که محصولی از طبیعت سرسبز و جنگل های طبیعی است سهم زیادی از زباله های مراکز اداری، مدارس و هم چنین زباله های خانگی را به خود اختصاص می دهد و این در حالی است که بازیافت این ماده ارزشمند و استفاده مجدد از آن نه تنها مانع از قطع بی رویه درختان جنگلی خواهد شد بلکه هزینه تبدیل الیاف گیاهی به کاغذ را نیز به میزان قابل توجهی کاهش خواهد داد.
امروزه در فرآیند بازیافت کاغذ از فناوری های پیشرفته ای استفاده می شود که مراحل انجام آن فرآیند با توجه به این که چه محصولی را به عنوان محصول نهایی از زباله های کاغذی در نظر گرفته باشیم، متفاوت خواهد بود. در چرخه بازیافت کاغذ عبور از مراحل خمیرسازی، غربال گری و پاک سازی برای تهیه مقوای نازک با کیفیت پایین ضروری است، اما اگر بخواهیم از کاغذهای باطله برای تهیه کاغذهای اداری مرغوب و باکیفیت استفاده کنیم عبور از مرحله شناورسازی نیز ضروری خواهد بود. بر این اساس می توان گفت با توجه به نوع کاغذ باطله ای که برای بازیافت انتخاب شده، ممکن است مراحل دیگری نیز به این چرخه اضافه شود.
در نخستین مرحله از چرخه بازیافت کاغذ، کاغذهای باطله جمع آوری شده در یک محلول آبکی که حاوی ذرات فیبری است غوطه ور شده و در نتیجه برخورد با تیغه هایی که در آن محفظه در حال چرخش هستند، متلاشی و تجزیه خواهند شد.
در مرحله دوم ذرات و ناخالصی های درشت از خمیر حاصل جداسازی می شوند.
با عبور خمیر غوطه ور در محلول آبکی از یک استوانه در حال چرخش ذرات درشت و سنگین وزن مانند شن و ماسه و قطعات فلزی از آن جدا می شوند. اجزای سبک تر از طریق لوله مکش از این محفظه خارج شده و به راحتی از میان صافی ها می گذرند، اما ناخالصی های درشت تر در پشت این صافی ها به دام می افتند. در مرحله بعد با تزریق هوا به داخل خمیر کاغذ، جوهر، رنگ، چسب و هر نوع پوشش دیگر که معمولا آب گریز هستند به حباب های هوای موجود در این محفظه که توسط یک ماده شیمیایی کف زا ایجاد شده اند، می چسبند و به این ترتیب این نوع ناخالصی ها نیز از ذرات کاغذ جدا می شود.
در این مرحله ماده شیمیایی دیگری به خمیر کاغذ افزوده می شود که با جذب ناخالصی های بسیار کوچک امکان چسبندگی خمیر کاغذ را افزایش می دهد. در مرحله پاکسازی، دستگاه گریز از مرکزی وجود دارد که ذرات را براساس چگالی آن ها از هم تفکیک می کند. خمیر کاغذ با عبور از یک محفظه فشار وارد مخزنی می شود که در آن یک همزن نصب شده است. الیاف کاغذ که در این مرحله بسیار کوچک تر از باقیمانده ذرات جوهر یا چسب هستند به آسانی از صافی عبور می کنند. در آخرین مرحله از چرخه بازیافت کاغذ، ۱۱ درصد ماده حاصل را آب و ۱ درصد آن را الیاف کاغذ تشکیل می دهند که روی یک صفحه مشبک قرار گرفته و با عبور غلتک های بزرگ از سطح آن این آب اضافی به تدریج از خمیر کاغذ تهیه شده، خارج شده و ورقه های ضخیمی از این خمیر تهیه می شود که پس از خشک شدن از آن برای تهیه کاغذ استفاده می شود.

مراحل بازیافت کاغذ

• جداسازی

  برای بازیافت موفق نیاز به بازیابی تمیز کاغذ می باشد. پس شما باید کاغذهای خود را دور از آلودگی هایی مثل غذا، پلاستیک، فلزات و دیگر زباله ها، که بازیافت کاغذ را مشکل می کند نگهداری کنید. کاغذهای آلوده که قابل بازیافت نمی باشند باید به کود تبدیل شوند یا برای تولید انرژی سوزانده شوند یا در زیر خاک دفن شوند. مرکز بازیافت معمولا از مصرف کنندگان تقاضا می کند که کاغذهای خود را بر حسب درجه یا نوع کاغذ جدا کنند. مرکز بازیافت شهر می تواند به شما بگوید که چگونه این نوع و درجه در جامعه شما تعریف می شود.

• جمع آوری و حمل کردن

  شما ممکن است کاغذهای جداشده خود را به مرکز بازیافت محل خود تحویل دهید یا در Recycle bin (سطل های بزرگی که به منظور بازیافت در سطح شهرها تعبیه شده اند) بریزید. اغلب فروشندگان کاغذ یا مرکز بازیافت، کاغذهایی که شما در منزل جداسازی کرده اید را جمع آوری می کنند. در مرکز بازیافت، کاغذهای جمع آوری شده را باپرس فشرده نموده و از آنجا به کارخانه های کاغذسازی می فرستند که در آنجا طی فرایندی به کاغذهای جدید تبدیل می شوند.

• انبارداری و ذخیره سازی

  کارگران کارخانه کاغذسازی، کامیون حاوی کاغذها را تخلیه کرده و آن ها را به داخل انبار می فرستند و تا زمان لازم کاغذها در آنجا می مانندو درجات مختلفی از کاغذ مثل روزنامه ها یا جعبه ها به طور جداگانه نگهداری می شوند؛ برای اینکه در کارخانه کاغذسازی درجات مختلفی از کاغذ را برای تولید انواع مختلف محصولات استفاده می شود. هنگامی که کارخانه آماده استفاده از کاغذ شد، کاغذها توسط ماشین ها باربری چنگک دار ( Forklift ) از انبار به نوار نقاله های بزرگی برده می شوند.

ازکاغذهای بازیافتی چه استفاده هایی می شود؟

بیشتر کاغذهای جدا شده مجددا به کاغذ یا مقوا تبدیل می شود. با کمی استثنا قائل شدن کاغذهای به دست آمده با همان کیفیت کاغذهای قبلی می باشند. به طور مثال از جعبه ها برای بازیافت جعبه استفاده می شود.کاغذهای نوشته و چاپ شده هنگامی که بازیافت می شوند از آن ها برای کاغذهای کپی استفاده می شود. کاغذهای جدا شده می توانند برای تولید مواد دیگر نیز استفاده شوند. به طور مثال خمیر کاغذ بازیافت شده برای کارتون های تخم مرغ یا جعبه های میوه استفاده شوند. از کاغذهای بازیافت شده می توان به عنوان سوخت، عایق کردن دیوارها و سقف، پرکننده رنگ و یا پوشش استفاده کرد.

آیا می دانستید که اولین قطعه کاغذ از مواد بازیافت شده به دست آمده است؟

در حدود ۲۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، چینی ها از تور ماهیگیری برای ساخت اولین قطعه کاغذ استفاده کردند. کاغدهای بازیافت به اندازه کاغذهای معمولی مهم هستند. کمپانی ها ی کاغذسازی همیشه سودهای اقتصادی و محیطی بازیافت را شناسایی و در نظر می گیرند. در سال های اخیر بازیافت کاغذ برای همه به عنوان راهی برای کمک به حفظ محیط زیست و استفاده مجدد از منابع و بقای مناطق دفن زباله می باشد.

دوباره خمیر کردن و غربال کردن

کاغذها از طریق نوار نقاله به یک ظرف بزرگ به نام pulper که حاوی مواد شیمیایی و آب است فرستاده می شوند. pulperکاغذها را به قطعات کوچک ریز می کند. با گرما دادن به این مخلوط قطعات ریز کاغذ سریعا به سلولز تجزیه می شوند که فیبر (مواد آلی گیاهی) خوانده می شود. در نهایت، کاغذ به مخلوط غلیظ و نرمی که pulp نامیده می شود تبدیل می شود. pulp از داخل ظرفی که دارای سوراخ های گوناگونی می باشد عبور داده می شود. غربال کننده( Screen )ذرات ریز آلودگی و قطرات کوچک چسب را غربال می کند. به این فرآیند Screening گفته می شود.

پاک سازی

کارخانجات همچنین pulp را توسط گردش دور سیلندر مخروطی شکل تمیز می کنند. آلودگی های سنگین به خارج از مخروط پرتاب می شوند و به انتهای سیلندر سقوط می کنند. آلودگی های سبکتر در مرکز مخروط جمع می شوند و از بین می روند. به این پروسه Cleaning می گویند.

Deinking

گاهی اوقات pulp باید دستخوش فرایند شستشوی Pulp ، (فرایند pulp laundering ) قرار بگیرد. کار این مرحله پاک کردن جوهرهای نوشته شده، چسب های باقیمانده و مواد چسبناک می باشد. کارخانه های کاغذسازی معمولا از دو مرحله deinking متصل به هم استفاده می کنند. ذرات کوچک جوهر طی مرحله ای که Washing نامیده می شود از pulp شسته میشود. ذرات بزرگتر و چسب ها توسط حباب های هوا طی فرآیندی که Flotation نامیده می شود از pulp جدا می شوند. در طی این فرآیند pulp به عنوان خوراک به ظرف بزرگی که Flotation Cell نامیده می شود وارد شده و در این ظرف هوا و مواد شیمیایی صابونی شکل که Surfactants نامیده می شوند به pulp تزریق می شوند. Surfactant باعث می شود که جوهر و چسب از pulp جدا شود و به حباب های هوا بچسبند و در سطح شناور شوند. حباب های هوا آغشته به جوهر در سطح مخلوط تولید کف می کنند و از سطح مخلوط پاک می شوند.

پالایش کردن و رنگبری

در طی پالایش به pulp ضربه های متعددی وارد می شود تا فیبرهای بازیافت شده پف کند و آنها برای تولید کاغذ ایده آل شوند. اگر pulp شامل تکه های بزرگ فیبر باشد، فرآیند پالایش آنها را از هم جدا می کند. اگر کاغذ به دست آمده دارای رنگ باشد، مواد شیمیایی رنگ بر، رنگ آن را از بین می برد. سپس اگر نیاز به تولید کاغذ سفید باشد برای روشن تر کردن و سفید کردن کاغذ به آن ها آب اکسیژنه ( hydrogen peroxide)، دی اکسید کلرین (chlorine dioxide) و یا اکسیژن داده می شود؛ به این فرآیند Bleaching گفته می شود. اگر نیاز به کاغذ قهوه ای مثل دستمال کاغذی باشد نیاز به این برآیند نخواهد بود.

اندازه وانواع کاغذ

الیافی که در ساخت کاغذ به کار می رود معمولاً طبیعی و شامل سلولز است. کاغذ قطع بزرگ اروپا colombeir 10 است و اندازه همیشگی آن ۶۸ jesus است که درکنارآن نشانه j.h.sl داردکوچک شده نام عیسای پیامبراست. پایین تر از آن raisin 61* است که نشانه ی خوشه دارد،و به اندازه ی ۱۰ است.اندازه ی نسکها ازین چهار جورکاغذ بوده که یک برگ آن را iplang و چهارتایی را infolio و هشت تایی را inquarto و ۸۶ دیمه ای (صفحه ای)را in octaro و ۸۱ دیمه ای را in ro میگفتند بااین باز در کاغذ(رُخنَه) فرنگی ترانوشت (نسخه) نویسان سده های یازدهم یا سیزدهم درایرانوهند بهره می برده اند که دبیرگان (خطوط) هندی ومهرهای فشاری از مشخصه های آن است.کاغذدارای گونه های افزونی بوده است و بیشتر به نام جای ساخت وپرداخت آن است،که نزدیک هشتادوپنج گونه ی آنرا برشمرده اند.با این باز نامهایی که بیشتر در فهرست ها ی دست نویس نسکخانه های کُیانی (مرکزی)ملی ملک…ودیگری آمده ازاین دستند: خانبالیغ (به نام شهرخانبالیغ درچین)که در سده های پنجم و ششم بسیار رواج داشت. سمرقند و خطایی (به نام خط که چینی هم مینامند) بخارایی و سپاهانی و عادل شاهی و بغدادی ترکی مصری کشمیری و ترمه و فساقی و فرنگی که یاد آن آمده است . رنگ بیشتر کاغذهای کهن سپید بوده است.گاهی آنها را میرزیدند (رنگ میکردند) و رنگارنگ به کبود ورنگاری و ابری و حنایی و کاهی و زراندود و زرافشان و معرق و مرصع و مذهب و آهارمهرشده و نگارشده یاسپیداب شده و یابافتار (متن) و حاشیه شده.

گونه های کاغذ

بغدادی ، هندی ، خانبالیغ ، اصفهانی ، مصری ، فرنگی ، بخارایی ، ترمه ، ترمه اصفهانی ، آهاری ، ابری ، ابریشمی ، پوست دل آهو ، حنای ، خراسانی، ونیزی ، فرنگی نو ، طلحی ، نوحی ، فرعونی ، جعفری ، طاهری ، جیهانی ، مامونی ، منصوری ، مقتابی ، دولت آبادی