صنعت کاغذسازی

Paper pulp and paper industry

 صنعت کاغذسازی

مقدمه ای بر کاغذ

مقدمه

کاغذ یک پاره اصلی تمدن بشر طی دو هزار سال گذشته بوده است و ارتباط بسیار نزدیک ما با این ماده سبب شده است تا آن را ماده ای با پیچیدگی خاص ندانیم . اما این تصور از حقیقت به دور است . کاغذ از منابع گیاهی تهیه می شود ، لذا هم از نظر مورفولوژی و هم از نظر فیزیکی و شیمیایی ماده‌ پیچیده ای است . خود فرآیند تولید کاغذ یعنی اساس فرآیند صاف سازی و تشکیل شبکه ضعیفی از نمود الیاف تا حد زیادی پیچیده است . این نمود شبیه کاغذ با وجود مقاومت کم آن ، بایستی به طور پیوسته از بخش های پرس و خشک کن ماشین کاغذ عبور کرده و با سرعتی که در حال حاضر حدود ۶۰ است . به صورت نوار ، پیچانده شود ؛ عملی که در جریان آن نمود کاغذ تحت کشش قرار می گیرد برای جلوگیری از پارگی های متوالی کاغذ و یکنواختی آن ، برخی از پیشرفته ترین فناوری های مهندسی کنترل مورد نیاز است . در این فصل بحثی کوتاه در زمینه کاغذ و انواع آن ، تاریخچه و کاربرد آن ارائه خواهد شد .

تاریخچه

لزوم ثبت و انتقال افکار و عقاید و ارتباط با همنوع از ابتدای تاریخ ، انسان را وا داشت تا راهی برای آن پیدا کند . انسانهای اولیه با الهام گیری از محیط پیرامون خود و با ابزار و وسایل موجود این امکان را هر چند بصورت ابتدایی فراهم آوردند که اولین نشانه های آن را می توان در غارهای لاسکو [۱] ولتامیر [۲] مشاهده نمود . بعدها لوحه های گلی ، فلز ، سنگ ، پوست درختان ، پست حیوانات،  استخوان و …. به عنوان موردی جهت نوشتن یا نقاشی کردن مورد استفاده قرار گرفت لوحه های گلی بدست آمده از تمدن بین النهرین ( میان رودان ) حاکی از رواج این ماده برای نوشتن در این تمدن می باشد . اولین کتابها در خاورمیانه و بی الواح گلی نوشته و در مجاورت آفتات خشک شد . مهترین الواح این دوره الواحی است که مربوط به حماسه « گلیگمش » است . این الواح براحتی می شکستند و تمام زحمت سازند گانش بر باد می رفت . مصریان باستان ۲۰۰۰ الی ۲۵۰۰ سال  قبل از میلاد ، نوشتن روی کاغذ پاپیروس را آغاز کردند . پاپیروس نام گونه ای از نی شبیه خیزان است که در کرانه رود نیل می روید . نی را بصورت تسمه می آوردند و با کمک نشاسته به یکدیگر می چسباندند . این روش Explicit.liber نامیده می شود . کمبود پاپیروس در آسیای صغیر شد . در حالیکه مردم هندوستان ، آسیای جنوب شرقی ، خاور دور به خاطر مسایل مذهبی از پوست استفاده نمی کردند . ۱۰۵ سال قبل از میلاد مسیح اولین کاغذ  را  Is’ai lum در چین ساخت . مود اولیه این کاغذ را ضایعات کنف ، بامبو و شاهدانه تشکیل داده بود . این کاغذ چون زیاد به هم مالیده و سفت نبود براحتی پاره می شد . کلمه کاغذ از نام چینی ها چندین سال نحوه ساخت کاغذ را در پرده نگه داشتند اما کم کم این روش از چین به هندوستان و اروپا رسید و از سمرقند و آسیای مرکزی گذشت .

در اروپا ، کاغذ جایگزین پوستها گردید . در سال ۱۴۵۰ با ابداع صنعت چاپ در آلمان ، تقاضا برای کاغذ و به دنبال آن نیاز به منابع جدید لیگنو سلولزی افزایش یافت ، در حدود ۱۰۵ سال بعد در بیشتر کشورهای اروپایی و نیز مکزیک کارخانه های کاغذسازی با وسایل دستی ایجاد گردید .

مردم اروپای جنوبی  این  فرایند را آموحتند و ساخت تکه های کاغذ ار نزدیک به پایان قرن چهاردهم آغار کردند . سازندگان انگلیسی در قرن هفدهم تولید را آغاز و یک قرن چهاردهم آغاز کردند . سازندگان انگلیسی در قرن هفدهم تولید را آغاز و یک کارخانه کاغذ سازی در ایالات متحده ۱۶۹۰ تأسیس کردند . در این زمان تمام کاغذ اروپا از پنبه و کتان ساخته می شود . چاپ کتاب با انجیل گوتنبرگ آغاز شد  به طور فزاینده ای تقاضا برای کاغذ را افزایش داد .

در حدود سال ۱۷۵۰ ، در هلند مخلوط کنی ابداع شد که آن را هولندر نامیدند در سال ۱۷۹۹ ، روبر فرانسوی فرایندی برای شکل دهی کاغذ ورقی روس صافی سیمی متحرک اختراع کرد . در مدت تکامل و بهبود آن . به ماشین فرد رینیز تبدیل شد . در سال ۱۸۰۹ دیکینسون ماشین استوانه ای را اختراع کرد و بدین ترتیب ماشین فوردرینیر کنار رفت ، ولی در سال ۱۸۰۳ برتری ماشین فورد رینیر برای ساخت کاغذهای خوب معلوم شد . در سال ۱۸۲۶ اولین بار استوانه های بخار را برای خشک کردن به کار گرفتند و اولین ماشین فورد رینیر در ایالات متحده در سال ۱۸۲۷  متداول شد . متناسب با پایین رفتن قیمتها و توسعه تحصیلات عمومی تقاضا برای کاغذ افزایش یافت ، بنابراین کمبود کاغذ آغاز شد . یکی از مردم ساکسوئی به نام کلر فرایندی مکانیکی برای ساخت خمیر کاغذ از چوب ابداع کرد ، ولی کیفیت کاغذ تولید شده پایین بود . فرایند قلیایی برای ساخت خمیر کاغذ از چوب را وات و بورگس در سال ۱۸۵۱ ابداع کردند . در سال ۱۸۵۷ ، به شیمیدان آمریکایی نایلمن ، گواهی ثبت اختراع اولیه برای فرایند سولفیت اهدا شد ، که خمیر کاغذی خوب با سهولت رنگبری تولید می کرد . فرایند کرافت ( از واژه آلمانی کرافت به معنی قوی ) در آزمایشهای اولیه که ذهن در دانزیگ انجام داد در سال ۱۸۸۴ به نتیجه رسید . این فرایند به طور متداول همچنین فرایند سولفات نامیده می شود  ، زیرا سدیم سولفات به عنوان ماده شیمیایی جبرانی برای محلول پخت استفاده می شود . عامل حل شده ، با وجود این ،  نیست . در سال ۱۹۰۹ فرایند سولفات به ایالات متحده معرف شد . در آن زمان تولید خمیر کاغذ به ۴۸ درصد مکانیکی ، ۴۰ درصد سولفیت ، ۱۲ درصد قلیایی تقسیم شده بود .

 فرایند سولفات به تدریج در صنعت تولید کاغذ جای خودش را باز می کرد ( جدول ۲ ) ، و در سال ۱۹۸۱ توزیع آن به ۵/۱۰ درصد مکانیکی و گرما مکانیکی ، ۵/۳ درصد سولفیت ، ۲/۷۸ درصد سولفات ، و ۷/۷ درصد نیم شیمیایی تقسیم شد ساخت خمیر کاغذ به تدریج به صنعتی مستقل تبدیل شد در حالیکه به خدمت صنایع دیگر علاوه بر ساخت کاغذ در آمد . ریون ، سلولوز استرها و اترها ، و سلولوز نیترات بار مصرف در پلاستیک و مواد منفجره از لحاظ تجارتی مهم شده است و بیشتر خمیر کاغذ با کیفیت بالا را مصرف می کند . کنترل و مصرف محصولات جنبی صنعت کاغذسازی به توجه بسیار زیادی نیار دارد . ایجاد محصولات مفید از لیگنین و مایعات زاید نشان دهنده افزایش درآمد  برای این صنعت و راه حلی برای مشکل آلودگی روخانه هاست ، ولی توسعه واقعاً تازه آغاز شده است و بیشتر محصولات جنبی هنوز به صورت ضایعات تلقی و سوخته می شود .

 

پاسخ دهید