طرز تهیه کاغذ

 

تکه‌ای کاغذ بردارید. آن را از میان پاره کنید و با دقت به لبه‌ی پارگی نگاه کنید. در لبه‌ی پارگی، رشته‌های نازک و مو مانندی را می‌بینید که همانند رشته‌های پشمی نمد، در هم تنیده‌اند. این رشته‌‌ها از مولکول‌هایی به نام س لو ل ز ساخته شده‌اند. سلولز مولکولی نخ مانند و دراز است که پیکر گیاهان را می‌سازد. هر یک از رشته‌هایی را که درلبه‌ی پارگی کاغذ می‌بینید، از هزاران مولکول سلولز درست شده‌ که مانند رشته‌های طناب به دور هم پیچیده‌اند. چوب درختان مقدار زیادی سلولز دارند. از این رو، کاغذ را از چوب آن‌ها می‌سازند.

برای ساختن کاغذ، درختان را می‌برند و به کمک دستگاه‌‌های ویژه‌ای، تنه‌ی آن‌ها را ریز ریز می‌کنند. سپس، تکه‌های کوچک چوب را با مواد شیمیایی(از جمله سود، سولفات یا سولفیت) و مقدار زیادی آب داغ، مخلوط می‌کنند. به این ترتیب، خمیری از رشته‌های سلولزی به دست می‌آید. آن‌گاه، خمیر را روی یک توری فلزی می‌ریزند تا آب اضافی خود را از دست بدهد. سپس خمیر از لابه‌لای چند غلطک می‌‌گذرد و آب خود را بیش‌تر از دست می‌دهد. پمپ‌های مکنده‌ی آب، به این کار کمک می‌کنند. سرانجام، خمیری که به صورت ورقه‌ی درازی درآمده است، با گذشتن از لابه‌لای غلطک‌های داغ، که در دستگاه‌های بزرگ بیش از ۱۰۰ عدد است، خشک می‌شود و به صورت کاغذ در می‌آید. در پایان کار، دستگاهی که به رایانه ارتباط دارد، کلفتی کاغذ، اندازه‌ی آب و شمار سوراخ‌های احتمالی موجود در آن را بررسی می‌کند. در صورتی که کلفتی کاغذ در همه‌جا یکسان باشد، اندازه‌ی آب مناسب باشد و تعداد سوراخ‌ها چندان زیاد نباشد، کاغذ برش می‌خورد و به بازار فرستاده می‌شود.

گاهی با بهره‌گیری از مواد دیگری، کاغذهای بهتری ساخته می‌شود. برای مثال، برای این که کاغذ سطح صاف‌تری داشته باشد و آب زیادی به خود نگیرد، نشاسته یا رزین به دست آمده از درخت کاج را به آن می‌افزایند. برای ساختن کاغذهای بسیار نرم و سفید نیز کاغذ را از لابه‌لای غلطک‌هایی می‌گذرانند که دمای بیش‌تری دارند و سطح آن کاغذ‌ها را با مخلوطی از خاک چینی و آب می‌پوشانند. هم‌چنین، برای این که کاغذ محکم‌تر شود، به آن پنبه می‌افزایند. اگر هم بخواهند از کاغذ، دستمال کاغذی درست کنند، به آن نرم‌کننده می‌افزایند و با کمک مواد شیمیایی، میکروب‌های آن را از بین می‌برند. بنابراین، با بهره‌گیری از مواد گوناگون می‌توانیم کاغذهای ویژه، مانند کاغذهای صافی، کاغذهای روغنی، کاغذهای خوش‌بو، کاغذ نقاشی، کاغذ خوش‌نویسی، کاغذهای صنعتی، کاغذ دست‌شویی و گونه‌های 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 شامل۴۵% سلولز -۳۰% نیمه سلولز- ۲۳% لیگنین است.

 لیگنین ماده ای چسبنده است که الیاف سلولز را به هم می چسباند

 

۱-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    

برای دیدن روی لینک کلیک کنید

      

۲-چیپس کردن:

 بعدقبل ازاینکه به خمیر تبدیل شوندآن را به تکه های کوچک می برد یک چاقوی دوار

 با دور زدن تنه را به چیپس تبدیل می کند.

 

   

انیمیشن دستگاه chipper   برای دیدن انیمیش روی لینک کلیک کنید

                  

    ۳- خمیر کردن:

  در مراحل تهیه خمیر سلولز و نیمه سلولز ها از لیگنین جدا می شودوچیز های دیگر

 مانند روغن و رزین آن جدا می شوند این مهمترین 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.

 

الف –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 یکد ست

ایجاد می شود در تهیه خمیر کاغذ کرافت چیپس ها به وسیله هیدروکسیدسدیم و سولفیدسدیم

برای تهیه خمیر قهوه ای رنگ محکم پخته می شوداین مرحله کاری پیشرفته برای جدا

سازی لیگنین و رزین از چوبهای نرم است که پس از عمل اوردن خمیری با ویژگیهای بسیار

بالا است. چوبهای زاید به  عنوان سوخت مورداستفا ده قرارمی گیردو بیشتر از ۹۵% خمیر

شیمیایی برای بازیافت مجددبدست می اید. مشکلی که وجودداردآزاد 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.

 

مشکل  دوم این است که الیاف  سلولزی که در طول مراحل ساخت کاغذ کرافت ا ز دست می رود

می 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.

 
 ب- 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 میدهد . 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 مکا نیکی 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 دهدکه 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.

  

۴- 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.

 

 ۵–ماشین کاغذ:

 
ماشین کاغذ درگیر چهارمرحله است که با آماده سازی مواد خام شروع می شودالیاف چوب

 با آب ومواد معدنی مخلوط می 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 آبگیری است که در اینجا کاغذ  بوسیله  غلتکها 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% تا۵۰% 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 میدهد. 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 .

                                                                                                                                         

۶- تیغه پوشش دهنده:

 برای پوشش دادن کاغذ یک تیغه پوششی نازک را  پس از تکمیل کاغذ روی آن قرار می دهد

 سپس کاغذ سر خورده زیر تیغه دیگری  می رود که این پوشش نازک را بر روی آن رسوب

 میدهد.این پوششهای مختلف کاغذ را برای استفاده در چاپ بسیار خوب می سازد.

 

 

 ۷ – غلتک ویژه برق انداختن:

  این مرحله کاغذ را جلا دار و خوش نما و صاف و نرم می کنداین غلتکها 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

 

 

 ۸ – تبدیل به ورقه شدن آخرین مرحله ساخت کاغذ است:

 بعضی ازرولهای 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 کاغذو یک محصول قدیمی است.

 

 

چه کاغذهایی را نمی توان بازیافت کرد؟

الف) کاغذهایی که مصرف بهداشتی دارند، مانند: دستمال کاغذی و….

ب) کاغذهایی که به مواد غذایی آغشته اند، مانند: پاکت پیتزا، و..

پ) کاغذهایی که به مواد نفتی آغشته اند.

ت) برخی از کاغذهای رنگی

 منابع بیشتر:

مطالب مرتبط با موضوع کاغذ:

۱- کاغذ ، تولید ، بازیافت (۱)

۲- کاغذ ، تولید ، بازیافت (۲)

۳- کاغذ ، تولید ، بازیافت (۳)

۴- کاغذ ، تولید ، بازیافت (۴)

۵- کاغذ ، تولید ، بازیافت (۵)

۶- کاغذ ، تولید ، بازیافت (۶)

۷- دانستنی هایی درباره کاغذ

۸- کاغذ الکترونیکی

۹-  شیمی کاغذ

۱۰- مراحل ساخت کاغذ دست ساز

۱۱- ساخت کاغذ دست ساز به صورت ساده

۱۲- تاریخچه کاغذ

برای دریافت و مشاهده فیلم های مرتبط با موضوع کاغذ بر روی پیوندهای زیر کلیک کنید

۱- انیمیشن مراحل تولید کاغذ در یک کارخانه

۲- فیلم کوتاه در باره تهیه کاغذ

۳- مجموعه فیلم‌های کارخانجات کاغذ سازی

 

منبع: سایت های مختلف علمی و فرهنگی