کاغذ ورق نازکی است که معمولاً از خمیر سلولزی مشتق از چوب و سایر مواد لیگنو سلولزی مانند پنبه، برنج یا کاه گندم برای نوشتن، چاپ و بسته بندی ساخته میشود. برخی از فرآیندهای مهم تولید و خواص انواع مختلف کاغذ سازی در مشهد در این مقاله بررسی خواهد شد.
تاریخچه کاغذ
گفتهها حاکی از این است که کاغذ در قرن دوم در چین به عنوان ماده نوشتاری و جایگزین ابریشم به وجود آمده. تولید کاغذ در قرن دوازدهم به اروپا معرفی شد. تقریباً 200 سال تولید مکانیزه کاغذ منجر به تغییرات قابل توجهی در شبکههای اطلاعاتی در سراسر جهان شد.
در ابتدا، کاغذ به صورت دستی و به صورت تک ورق ساخته میشد تا اینکه در سال 1799 دستگاه کاغذ توسط لویی رابرت در فرانسه اختراع شد.
فرآیند تولید کاغذ
اولین مرحله در فرآیند تولید کاغذ معمولی، تولید خمیر از تراشه چوب است. چوب های نرم؛ مانند صنوبر و کاج با الیاف باریک، قوی و کشسان، رایجترین گونههای مورد استفاده کاغذ سازی در مشهد هستند. به طور کلی خمیر کاغذ که ماده اولیه کاغذ میباشد را می توان به دو روش خمیرسازی شیمیایی یا خمیرسازی مکانیکی ساخت.
اولین مورد شامل تجزیه ساختار شیمیایی لیگنین (Lignin) به مایع با استفاده از مواد شیمیایی مختلف از جمله هیدروکسید سدیم و سولفید سدیم میباشد. به طور کلی خمیر کاغذ شیمیایی برای تولید کاغذ با کیفیت بالاتر با هزینه تولید گرانتر نسبت به خمیرسازی مکانیکی استفاده میشود.
خمیرسازی مکانیکی کاغذسازی در مشهد را میتوان به دو زیر گروه تقسیم کرد؛ به طور مثال خمیرسازی آسیاب شده و TMP که برخلاف خمیرسازی شیمیایی، لیگنین را از الیاف حذف نمیکند. در هر دو روش، تراشهها به سادگی وارد یک پالایشگاه میشوند تا تجزیه شوند و مواد را به بستههای فیبر تبدیل کنند. پالایشگاهها از دیسکهای فولادی دوار گرمشده با بخار با انواع پروفیلها تشکیل شدهاند. محصول نهایی از TMP سفید رنگ نیست، بلکه خمیر تیره با الیاف کوتاه میباشد. مزیت اصلی این نوع خمیر این است که بازدهی بالاتری نسبت به خمیر کاغذ شیمیایی دارد. روش دوم روش رایج تری برای تولید کاغذ با خواص استحکام پایینتر میباشد.
فرآیند خمیر و کاغذ
کاغذ برای بازیافت با آب فرآوری شده مخلوط میشود و سپس در یک محفظه بزرگ از جنس استیل ضد زنگ به نام پالپر هم زده می شود تا یک سوسپانسیون (تعلیق) الیافی درست شود. ناخالصیها با استفاده از یک سری صفحه نمایش حذف میشوند تا اطمینان حاصل شود که بتوان از آن برای ساخت بسته بندی جهت کارایی بالا استفاده نمود.
فرآیند خمیر و کاغذ در صنعت کاغذ سازی در مشهد برای کاهش ضایعات مهم است. خمیر محصول فرعی کاغذ سازی است و فرآیند ما نتایج باکیفیتی را بدون آسیب رساندن به محیط تولید میکند.
رقیق کردن الیاف کاغذ
ماشینهای کاغذسازی در مشهد آب را از محلول فیبر حذف میکنند. در شروع فرآیند کاغذ سازی، محلول تقریباً از 1٪ فیبر و 99٪ آب تشکیل شده است. رقیق کردن الیاف کاغذ از این طریق به ما امکان میدهد کاغذ نازک و یکنواختی بسازیم.
بخش سیم
در انتهای بخش مرطوب دستگاه کاغذ، هدباکس قرار دارد که جهت یکنواختی از آب را پخش میکند.
مایع روی سیم یا پارچه تشکیل میشود. در زیر سیم، هیدروفویل آب را حذف میکند و یکنواختی الیاف را بهبود میبخشد و اطمینان حاصل میکند که الیاف در یک حصیر محکم به هم بافته شده است.
سیم از روی جعبههای مکشی عبور میکند که آب را با جاروبرقی خارج میکند و یک تشک نرم از خمیر باقی میگذارد که ورق کاغذ را تشکیل میدهد که به عنوان تار کاغذ در کاغذسازی در مشهد نیز شناخته میشود. در حال حاضر سیم 30-40 متر را طی کرده است. در چند ثانیه، محتوای آب به 75-80٪ کاهش یافته و درخشش مرطوب خود را از دست داده است.
بخش پرس
در بخش پرس کاغذ سازی در مشهد، الیاف فشرده میشوند تا در هم تنیده شوند و یک صفحه متراکم و صاف را تشکیل دهند. در این مرحله میزان آب بین 45 تا 55 درصد کاهش یافته است.
سپس با استفاده از گرمای بخار تا دمای 130 درجه سانتیگراد گرم میشوند تا اطمینان حاصل شود که کاغذ اکنون 80 تا 85 درصد خشک شده است.
تکمیل کاغذ
کاغذ را از میان مجموعهای از غلتکهای صاف در کاغذ سازی در مشهد، که میتواند سخت یا نرم باشد، عبور میکنند سپس کاغذ را فشار میدهند و یک صفحه صاف بر روی سطح کاغذ نقش می بندد.
سیم پیچی کاغذ
کاغذ روی یک قرقره جامبو (Jumbo) پیچیده میشود که می تواند 60 تن وزن و بیش از هفت متر طول داشته باشد.
قرقره جامبو توسط جرثقیل بالا برده می شود، جایی که کاغذ باز شده و طبق سفارش مشتری به رولهای کوچکتر بریده میشود، سپس برای ارسال برچسب گذاری خواهد شد.
تست کاغذ
در بهترین شرکتهای کاغذ سازی مانند کارخانههای کاغذ سازی در مشهد ، نمونههایی از کانتینربرد به آزمایشگاههای کنترل برده میشود تا اطمینان حاصل شود که کاغذ بالاترین کیفیت ممکن را دارد.
دستگاه کاغذ فوردرینیه (Fourdrinier)
امروزه، دستگاه کاغذ سازی فوردرینیه به طور گسترده برای تشکیل الیافی برای تولید انواع کاغذ، مانند کاغذهای تحریر و طراحی، چاپ و روزنامه، کاغذ بسته بندی و دستمال کاغذی و سایر کاغذهای خاص استفاده میشود.
برای مقاصد نوشتن، سفیدی کاغذ مهم است؛ بنابراین، خمیر کاغذ عمدتاً با استفاده از روشهای سفیدکننده اکسیژن به جای سفید کردن با کلر به دلیل مشکل آلودگی محیطی زیاد آن، سفید میشود. لیگنین رنگ تیره در طی فرآیند سفید کردن حذف می شود.
بیشتر قدرت کاغذ از پیوند هیدروژنی بین الیاف حاصلمی شود. کوبیدن و پالایش خمیر باعث افزایش سطح الیاف خواهد شد به طوری که تماس بهتر بین الیاف منجر به خواص مکانیکی بالاتر کاغذ میشود.
دستگاه تصفیه کننده مخروطی
تصفیه کننده مخروطی دستگاهی است که به طور گسترده برای بهبود کیفیت خمیر در کاغذ سازی در مشهد استفاده میشود. پالپ روی صفحه فوردرینیه جریان دارد. و آب با کمک یک سری جعبههای خلاء و سایر تجهیزات، قبل از تشکیل یک ورقه نازک الیافی تخلیه میشود. سرعت ورق در دستگاه از 1200 فریم در دقیقه متغیر است.
هنگامی که تار کاغذ در یک ورقه تشکیل شد، رطوبت آن ابتدا با استفاده از واحدهای مکش که ناحیه پرس مرطوب نامیده میشود توسط خشک کنهای نوع درام کاهش مییابد. ورق کاغذ به طور مداوم از طریق یک سری درامهای فولادی ضد زنگ که تا دمای 93 درجه سانتیگراد گرم شدهاند عبور میکند تا اطمینان حاصل شود که ورق دارای رطوبت تقریبی 4-5٪ است.
کلندرینگ (Calendering) چیست؟
کلندرینگ فرآیندی برای افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی کاغذ است. به این شکل که کاغذ در اثر اصطکاک از میان یک سری رول های درام طراحی شده خاص عبور میکند.
در نهایت، ورق کاغذ به رولهای بزرگ پیچیده میشود و سپس برای ارسال آماده میشوند.
ارزیابی برخی از خواص کاغذ
خواص فیزیکی و مکانیکی در تعیین کیفیت کلی ورق نهایی بسیار مهم است. مقاومت کششی، فشاری، خمشی و … از جمله خواص مکانیکی کاغذ هستند.
کدری کاغذ
اندازه گیری نور عبوری از یک ورق کاغذ و روشنایی و درصد نور منعکس شده از سطح کاغذ دو ویژگی فیزیکی هستند که بر کیفیت کلی چاپ تأثیر میگذارند.
اندازهگیری صافی سطح کاغذ
سطح صاف یک نیاز اساسی برای کاغذ سازی در مشهد جهت انتقال مناسب جوهر است. به خوبی شناخته شده است که صافی سطح کاغذ با قابلیت چاپ مرتبط است.
جهت اندازهگیری صافی سطح را میتوان به دو گروه تقسیم کرد:
- شبیهسازی فرآیند چاپ با فشار روی سطح
- تعیین پروفیل سطح اصل