تاریخچه كاغذ و طرز تهیه ی آن
انسان اولیه به تدریج كه نیاز به تصویر كردن اشیاء، یادداشت كردن وقایع و ارسال پیام های كتبی را درك كرد، اهمیت و ضرورت شیئی كه بتواند بر روی آن اثر به جا ماندنی را ثبت كند، دریافته بود و همواره در راه دستیابی به آن تلاش می‌كرد . كلمه كاغذ از واژه چینی كاكتز گرفته شد. ( نام فارسی آن را رخنده یا پرزه است)
تاریخچه
در بین النهرین از لوحه های گلی، در مصر (1838 ق.م) از پاپـیروس، در چین از حكاكی بر روی لوحه های چوبی و نمد با قلم مو و پارچه ابریشمی، این منظور را عملی می كردند. با توجه به اینكه صنعت، نمد مالی در خاور دور سنّت و متداول بود، فردی چینی به نام تسائی لون (105 میلادی) از قطعات كهنه و اضافی ابریشم، خمیر و بعد ورقه‌هایی به صورت نمد درست كرد و از آن به كمك قلم مو برای نقاشی و نوشتن استفاده كرد و بعد به جای ابریشم، چوب خیزران و درخت توت را بكار گرفت. در حقیقت باید او را اولین مخترع كاغذ در دنیا دانست .
سیر تحولی رشد
كارگران چینی كه در سال 751 به دست ایرانیان اسیر شدند این فن را با استفاده از كتان و شاهدانه به مردم سمرقند آموختند و بعدها توسط مسلمانان در بغداد، دمشق و حتی مراكش و اسپانیا متداول شد. اولین كارخانه كاغذ سازی در سال 1154 در اسپانیا و اولین آسیاب تهیه پودر چوب در سال 1190 در فرانسه تأسیس شده بود .
در ایران فعالیت كاغذ سازی اولین بار با تأسیس كارخانه مقواسازی و با استفاده از كاغذهای باطله در سال 1313 شمسی در كرج شروع شد و حدود 15 سال است كه با تأسیس دو كارخانه كاغذ سازی پارس در هفت تپه خوزستان و كارخانه چوب و كاغذ ایران (چوكا) در گیلان، به صورت یك تكنولوژی مدرن و پیشرفته درآمده است .
مواد اولیه تهیه كاغذ
مواد اولیه انواع كاغذ بطور كلی، مواد سلولزی است كه از منابع مختلف تهیه می‌شوند :
• ساقه كتان، شاهدانه، پنبه كه الیاف بلند (در حدود 1.2 تا 6 میلی متر) دارند .
• ساقة گیاهانی مانند گندم، جو (كاه)، نی، كنف و غیره .
• درختانی كه برگ سوزنی دارند، مانند كاج (با الیاف بلند ) و یا برگ پهن، دارند مانند چنار (با الیاف كوتاه در حدود 0.5 تا 1.2 میلی متر )
• انواع كاغذهای باطله و یا خرده‌ها و قطعات مقوای كهنه
• الیاف تفاله نیشكر
برخلاف این تصور كه تولید كاغذ اساسا یك فرآیند مكانیكی است، در این فرآیند، پدیده‌های شیمیایی نقش برجسته‌ای دارند. از تبدیل چوب به خمیر كاغذ گرفته تا تشكیل كاغذ، اصول شیمیایی دخالت آشكاری دارند. لیگنین زدایی از یك منبع گیاهی مناسب، معمولا چوب، یك فرآیند شیمیایی ناهمگن است كه در دما و فشار زیاد انجام می‌شود .
دامنه شیمی كاغذ، وسیع و جالب است شامل مباحثی از قبیل شیمی كربوهیدراتها، رنگدانه های معدنی، رزینهای آلی طبیعی و سنتزی و افزودنی های پلیمری متعدد می باشد. در فرآیند تشكیل نیز تا حد زیادی شیمی كلوئید و شیمی سطح دخالت دارد. نقش پلیمر، شیمی محیط زیست و شیمی تجزیه را نیز نباید فراموش كرد .
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.
2-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.
3- 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 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 جداسازی لیگنین و رزین از چوبهای نرم است که پس از عمل اوردن خمیری با ویژگیهای بسیاربالا است. چوبهای زاید به عنوان سوخت مورداستفا ده قرارمی گیردو بیشتر از 95% خمیرشیمیایی 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 . در هر صورت 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 95 درصد چوب به خمیر تبدیل می شود در حالی که در خمیرکرافت این مقدار به 45 تا 50 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.
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 بیشترعملیات 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 شود الیاف چوب با آب ومواد معدنی مخلوط می شود مخلوطی که 99%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 40% تا50% کاغذ هنوز از آب است .در قسمت سوم در بخش خشک کن بیشتر آب را از کاغذ می گیرندپس از بخش خشک کن 2 تا 6 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 .
برچسب ها:
مراحل تولید کاغذ از چوب طرز تهیه کاغذ اشنایی با تولید کاغذ تحقیق مراحل تولید کاغذ مراحل تولید کاغذ از چوب درختان