تاریخچه ساخت کاغذ

تاریخچه ساخت کاغذ
۱- مقدمه:

صنعت کاغذسازی از جمله صنایع خیلی قدیمی است که در طی قرون گذشته توانسته است با تلفیق هنر، تجربه، علم و تکنولوژی مدرن، از چوب و مواد لیگنوسلولزی، ماده‌ای ظریف و با خواص متفاوت بنام کاغذ را تولید کند. کاغذ از زمان پیدایش خود از جمله قابل اعتمادترین وسیله ذخیره و نقل و انتقال دانش و اندیشه‌های بشری بوده و بدون آن انتقال افکار و تجربیات انسانها، القای آن به نسلهای بعدی و اشاعه علوم و دانش بشری مشکل و شاید هم غیرممکن بود. با توجه به نقش اساسی و کاربردهای متعدد کاغذ در صنایع مختلف، امروزه چنین نتیجه‌‌گیری می‌شود که افزایش مصرف سرانه کاغذ نشان دهنده غنای سیستم فرهنگی جوامع بوده و شاخص رشد و درآمدهای ملی و توسعه تکنولوژیکی آنها می‌باشد. .

۱-۲- تاریخچه ساخت کاغذ:

ساخت اولین کاغذی که شبیه کاغذهای امروزی است به فردی چینی به نام تسای لوا نسبت داده می‌شود که در سال ۱۰۵ بعد از میلاد با زدن و کوبیدن پارچه‌های کهنه، طناب و تورهای قدیمی ماهیگیری در داخل ظرفی از آب، الیاف آنها را از هم جدا و این مخلوط را روی غربال ظریفی از جنس بامبو آبگیری و ورقه بدست آمده را در آفتاب خشک می‌کرده است.

کاغذسازی به این شیوه به کندی به سمت غرب گسترش یافت و ابتدا، به ژاپن و سپس به سمرقند راه یافت، کاغذ از سمرقند به کشورهای اسلامی رسید. فضل ابن یحیی برمکی نخستین کسی بود که در بغداد کارخانه کاغذسازی دایر کرد، در قرن چهارم هجری قمری کاغذسازی در بغداد رواج تام داشت. از مشهورترین شهرهای ایران که در کاغذسازی شهرت داشته، «خونا» یا «خونج» بوده که زمانی به «کاغذ کنان» معروف بوده است.

نخستین کارخانه‌ى کاغذسازى ایران پیش از جنگ جهانى دوم بنیان‌گذارى شد، اما چندان موفق نبود تا این که بیش از ۵۰ سال پیش دستگاه کاغذساز دست دومى به ایران وارد شد و در کرج به کار انداخته شد. کاغذهاى ساخت این کارخانه نیز نتوانست با کاغذ خارجى رقابت کند و آن کارخانه به‌زودى به‌صورت کارخانه‌ى مقواسازى درآمد. در سال ۱۳۲۶ خورشیدى نیز شرکتى با سرمایه‌گذارى حسن‌على حکمت، دکتر صلح‌دوست، عیسائیان و چند نفر دیگر، در ورامین بنیان‌گذارى شد که کاغذهاى باطله‌ى ادراه‌ها و سازمان‌ها خوراک آن بود. سپس، در سال ۱۳۴۶ شرکتى به نام شرکت سهامى کاغذ پارس با سرمایه‌ى اولیه‌ى ۵۵۰ میلیون ریال در هفت‌تپه بنیان‌گذارى شد و نخستین کارخانه‌ى کاغذسازى ایران در سال ۱۳۴۹ کار خود را آغاز کرد. در سال ۱۳۵۲، بزرگ‌ترین کارخانه‌ى کاغذسازى ایران به نام مجتمع صنایع چوب و کاغذ ایران(چوکا) با مشارکت وزارت صنایع(۶۰ درصد سهام) وزارت کشاورزى و عمران روستایى(۴۰ درصد سهام) در کیلومتر شش جاده‌ى رضوان‌شهر به تالش بنیان‌گذارى شد و در سال ۱۳۵۷ کار خود را آغاز کرد. انقلاب به بسته‌شدن بسیارى از کارخانه‌ها از جمله همین کارخانه‌ى کاغذسازى انجامید که بیش‌تر از سوى خارجى‌ها اداره مى‌شد. از سال ۱۳۶۱ تلاش‌هاى برنامه‌ریزى شده‌ای براى راه اندازى دوباره‌ تولید کاغذ آغاز شد و با تحویل کارخانه به سازمان صنایع ملى ایران در سال ۱۳۶۴، این تلاش‌ها به بار نشست و از آن سال این کارخانه در کار ساختن کاغذ فعال شد.

ترتیب زمانی گسترش کاغذسازی به غرب
۱۰۵

اختراع کاغذسازی بوسیله تسای لوا در چین
۷۵۱

کاغذ ساخته شده در سمرقند (اولین مکان در خارج از چین برای ساخت کاغذ)
۸۰۷

کاغذ ساخته شده در ژاپن
۹۰۰

کاغذ ساخته شده در مصر
۱۱۴۷

کاغذ ساخته شده در فرانسه
۱۱۵۰

کاغذ ساخته شده در اسپانیا
۱۲۷۶

کاغذ ساخته شده در ایتالیا
۱۴۲۰

کاغذ ساخته شده در هند
۱۴۹۵

کاغذ ساخته شده در انگلستان
۱۵۷۶

کاغذ ساخته شده در روسیه
۱۵۹۱

کاغذ ساخته شده در اسکاتلند
۱۶۹۰

کاغذ ساخته شده در امریکا

توسعه و پیشرفت زمانی اختراعات تکنیکی اصلی اولیه
۱۰۵ بعد از میلاد

اختراع کاغذسازی توسط تسای لوا در چین
۷۰۰

اولین گزارش ارائه شده از آهارزنی کاغذ
۱۲۸۲

اولین مورد استفاده از مارک‌ها در کاغذ (ته نقش‌ها در کاغذ) (ایتالیا)
۱۶۸۰

اختراع خمیر زن هلندر (هلند)
۱۷۶۴

اولین مورد اندود کردن کاغذ در اروپا (انگلستان)
۱۷۷۴

کشف کلر که بعدها در رنگبری کاغذ استفاده گردید
۱۷۹۶

اولین مورد واگذاری و مطابقت عمل برجسته کاری (انگلستان)
۱۷۹۸

اختراع ماشین کاغذ توسط نیکولا لویی روبر (فرانسه)
۱۸۰۷

اولین تجربه آهار زنی داخلی
۱۸۰۹

اختراع شکل دهنده استوانه ای (Former) توسط Jhon Dickinson (انگلستان)
۱۸۱۷

نخستین ماشین کاغذ ارائه شده در انگلستان
۱۸۲۰

اختراع سیلندرهای خشک کن ماشین کاغذ (انگلستان)
۱۸۲۳

نخستین مورد استفاده سنگ گچ برای پر نمودن کاغذ (بعنوان پرکننده)
۱۸۲۴

اختراع ماشین خمیرسازی مقوا
۱۸۲۵

اختراع Dandy Roal برای ایجاد نقش برجسته برروی کاغذ (انگلستان)
۱۸۴۰

اختراع فرآیند خمیرسازی SGW (آلمان)
۱۸۵۱

اختراع فرآیند خمیرسازی شیمیایی سودا (امریکا)
۱۸۵۶

کشف جوهر رنگی استفاده شده در کاغذ رنگی (آلمان)
۱۸۵۶

نخستین امتیاز اعطاء شده به کاغذ موج دار
۱۸۵۷

اختراع فرآیند خمیرسازی شیمایی سولفیت (فرانسه)
۱۸۶۴

اختراع فلت های پرس ماشین کاغذ (امریکا)
۱۸۸۴

اختراع فرآیند خمیرسازی سولفید (امریکا)
۱۸۸۷

اختراع آزمایشگر مولن – نخستین ابزار تست کردن (امریکا)
۱۹۲۱

نخستین مورد استفاده از کاج اسپروس آلاباما در کاغذسازی
۱۹۴۵

توسعه و پیشرفت تکنولوژی بکارگیری
۶۵-۱۹۵۰

تکمیل فرآیند رنگبری دی‌اکسید کلر و افزایش بکارگیری جنگلهای امریکای‌جنوبی در کاغذ سازی

۱-۳- فرایندهای تولید کاغذ:
بطور کلی فرایندهای تولید خمیر کاغذ را می‌توان به دو دسته بزرگ تقسیم کرد:
ـ فرایندهای مکانیکی

ـ فرایندهای شیمیایی

در فرایندهای مکانیکی برای جدا کردن الیاف از یکدیگر از انرژی مکانیکی در حضور آب استفاده می‌شود ولی در فرایندهای شیمیایی برای جدا کردن الیاف از یکدیگر با استفاده از انرژی شیمیایی لیگنین را حل و خارج می کنند.

مهمترین فرایندهای خمیرسازی مکانیکی عبارتند از:

* چوب آسیاب شده (SGW) Stone Ground Wood

* مکانیکی ـ پالایشی (RMP) Refiner Mechanical Pulping

* مکانیکی ـ گرمایی (TMP) Thermo Mechanical Pulping

* مکانیکی ـ شیمیایی ـ گرمایی (CTMP) Chemi – Termomechanical Pulping

* مکانیکی با پروکسید قلیایی (APMP) Alkaline Peroxide Mechanical Pulping

از فرایندهای مهم خمیرسازی شیمیائی می‌توان فرایند کرافت (سولفات) و فرایند سولفیت را نام برد.

در روش خمیرسازی کرافت، خرده‌چوبها در دمای oC۱۵۰ و بالاتر در یک مایع پخت محتوی قلیا و سولفید سدیم پخته می‌شود، در این شرایط لیگنین حل شده و خمیری تولید می‌شود که با مصرف مقدار کمی انرژی به الیاف تبدیل خواهد شد. خمیر حاصل در چند مرحله شستشو می‌شود تا مواد شیمیایی باقی مانده و حل شده از آن خارج شوند. این خمیر تیره رنگ است و برای تبدیل به کاغذ چاپ و تحریر مناسب نمی‌باشد ولی از آن می‌توان در تهیه کاغذهای بسته‌بندی و کاغذ پاکت و کیسه با خواص مقاومتی زیاد استفاده کرد. همچنین از خمیر کرافت در صورت رنگبری می‌توان خمیر سفید شده جهت تولید

به غیر از فرایندهای مکانیکی و شیمیایی، فرایندهای دیگری رشد و تکوین یافته اند که بین این دو فرایند می‌باشند، مانند فرایند خمیرسازی سولفیت خنثای نیمه شیمیایی (NSSC) و فرایند خمیرسازی شیمیایی ـ مکانیکی (CMP). فرایند خمیرسازی NSSC فرایندی است که در آن خرده‌چوبها، معمولاً پهن‌برگان، را در مایع پختی متشکل از سولفیت سدیم و کربنات سدیم (یا قلیاهای دیگر)، در pH ۷ تا ۹ می‌پزند، سپس بطور مکانیکی لیفی می‌کنند، باز مورد استفاده می‌تواند سدیم یا آمونیوم باشد، این فرایند بیشتر به منظور تولید خمیر مناسب برای لایه کنگره‌ای مقوا اجرا می‌شود. خمیرسازی به روش CMP فرایندی است که در آن، ابتدا خرده‌چوبها را تحت تأثیر نسبتاً شدید مواد شیمیایی قرار می‌دهند و سپس در فشار معمولی پالایش کرده و به خمیر تبدیل می‌کنند، بازده این نوع فرایندها بین ۸۰% تا ۹۰% متغیر است.

-۴- انواع کاغذها:

برای کاربردهای گوناگون، کاغذهای مختلفی ساخته و مصرف می‌شود که خصوصیات و خواص متفاوتی با یکدیگر دارند.

بطور مثال: کاغذ چاپ و تحریر، کاغذ روزنامه، کاغذهای بهداشتی و کاغذهای بسته‌بندی از انواع مختلف کاغذ هستند. یکی از خصوصیاتی که وجه تمایز کاغذهای گوناگون است «گراماژ» یا «وزن پایه» می‌باشد . گراماژ به معنی وزن واحد سطح ورق کاغذ می‌باشد که معمولاً به gr/m۲ بیان می‌شود. تغییرات گراماژ در کاغذها به معنی تغییرات در نوع مصرف آنها خواهد بود. کاغذها از نظر گراماژ دارای انواع مختلفی می‌باشند:

دستمال کاغذی وحوله‌ای
۵۷-۱۳

کاغذ روزنامه
۴۹

کاغذ کیسه و ساک
۹۸-۴۹

کاغذ اوراق بهادار
۹۰-۷۵-۶۰-۴۸

مقوای پوشه
۳۶۶-۱۶۳

کاغذ پوشش‌دار
۵۸۶-۱۹۵

لایه میانی کنگره‌ای
۱۲۷

کاغذ کرافت
۱۸۶-۱۶۱-۱۲۷

مقوای روکش
۴۳۹-۳۳۷-۲۲۹-۲۰۵