مراحل تولید کاغذ از صفر تا صد
- admin
- بهمن 26, 1404
صنعت کاغذ یکی از پایههای اصلی زنجیره تامین در صنایع بستهبندی، چاپ، نشر و حتی بهداشت و آموزش به شمار میرود. شناخت دقیق مراحل تولید کاغذ نه تنها برای فعالان حوزه سلولزی، بلکه برای مدیران صنایع وابسته و سرمایه گذاران نیز اهمیت بالایی دارد. فرآیند ساخت کاغذ مجموعهای از عملیات فنی و مهندسی است که از انتخاب مواد اولیه آغاز میشود و تا برش، بستهبندی و عرضه به بازار ادامه پیدا میکند.
در این مقاله، فرآیند تولید کاغذ را به صورت گام به گام و کاملا تخصصی بررسی میکنیم و در کنار آن به کاربردهای کاغذ، نوآوریهای صنعت و آشنایی با انواع مختلف آن میپردازیم.
مراحل تولید کاغذ
تولید کاغذ یک فرآیند پیوسته صنعتی است که شامل انتخاب الیاف سلولزی، تولید خمیر، تصفیه، تشکیل ورق، آبگیری، خشککردن و عملیات تکمیلی میشود. کنترل دقیق هر مرحله تضمینکننده کیفیت، یکنواختی و انطباق محصول با استانداردهای صنعتی است.
انتخاب چوب کاغذ
نخستین گام در فرآیند تولید کاغذ انتخاب ماده اولیه مناسب است. در تولید سنتی، چوب درختان سوزنی برگ مانند کاج و صنوبر و درختان پهنبرگ مانند اکالیپتوس بیشترین کاربرد را دارند. دلیل این انتخاب، طول و استحکام الیاف سلولزی موجود در چوب است که تأثیر مستقیمی بر مقاومت نهایی کاغذ دارد.
الیاف بلندتر معمولا برای تولید کاغذهای مقاومتر مانند کاغذهای بستهبندی استفاده میشوند، در حالی که الیاف کوتاهتر برای تولید کاغذهای چاپ و تحریر مناسبتر هستند.
در کنار چوب، امروزه بخش مهمی از تولید کاغذ در جهان بر پایه بازیافت انجام میشود. در این روش، کاغذهای بازیافتی و باطله پس از جمعآوری و تفکیک، دوباره به خمیر تبدیل شده و وارد چرخه تولید میشوند. این رویکرد علاوه بر حفظ منابع طبیعی، به کاهش هزینههای تولید نیز کمک میکند. در صنعت بستهبندی، اغلب کاغذ تست لاینر، کاغذ فلوتینگ و کاغذ لاینر از الیاف بازیافتی تولید میشوند؛ محصولاتی که هم استحکام لازم برای ساخت کارتن را دارند و هم از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه هستند.
پوست کنی و خرد کردن چوب
پس از تامین چوب، مرحله آمادهسازی آغاز میشود. ابتدا تنههای درختان وارد دستگاههای پوستکن میشوند تا پوست خارجی آنها جدا شود. حذف پوست اهمیت زیادی دارد، زیرا وجود آن میتواند کیفیت خمیر و در نهایت کیفیت کاغذ را کاهش دهد.
در مرحله بعد، چوبهای پوستکنده به قطعات کوچکتری به نام «چیپس چوب» تبدیل میشوند. یکنواختی اندازه چیپسها برای دستیابی به خمیر باکیفیت ضروری است. هرگونه ناهمگونی در اندازه قطعات میتواند باعث ناپایداری در پخت یا آسیاب شود و بر کیفیت نهایی محصول تاثر بگذارد.
تولید خمیر کاغذ
مرحله تولید خمیر کاغذ را میتوان هسته اصلی فرآیند کاغذسازی دانست؛ جایی که ساختار فشرده چوب شکسته شده و الیاف سلولزی بصورت مجزا آزاد میشوند. در این مرحله، هدف اصلی جداسازی الیاف از لیگنین و سایر ترکیبات چوب است تا مادهای فیبری و قابلفرمدهی برای تشکیل ورق کاغذ به دست آید. کیفیت خمیر تولیدی تأثیر مستقیم بر استحکام، ماندگاری، رنگ و قابلیت چاپپذیری محصول نهایی دارد. بهطور کلی، خمیر کاغذ از دو مسیر اصلی تولید میشود: فرآیند مکانیکی و فرآیند شیمیایی که هرکدام ویژگیها، مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند.
۱. خمیر کاغذ مکانیکی
در روش مکانیکی، چیپسهای چوب تحت فشار و اصطکاک شدید آسیاب میشوند تا الیاف از هم جدا شوند. این روش بازده بالاتری دارد، زیرا تقریبا تمام چوب به خمیر تبدیل میشود. با این حال، به دلیل باقی ماندن لیگنین در ساختار خمیر، کاغذ تولیدی مقاومت کمتری در برابر زرد شدن دارد. این نوع خمیر بیشتر برای تولید کاغذ روزنامه و برخی محصولات ارزانتر کاربرد دارد.
۲. خمیر کاغذ شیمیایی
در روش شیمیایی، چیپسهای چوب در مخازن تحت فشار با مواد شیمیایی خاص پخته میشوند. هدف این فرآیند، حل کردن لیگنین و آزادسازی الیاف سلولزی خالصتر است.
اگرچه بازده وزنی این روش نسبت به روش مکانیکی کمتر است، اما خمیر حاصل استحکام بالاتر و کیفیت بهتری دارد. بسیاری از کاغذهای باکیفیت چاپ، بستهبندی و صنعتی با استفاده از خمیر شیمیایی تولید میشوند.
شستشو و تصفیه خمیر کاغذ
پس از تولید خمیر، ترکیب حاصل حاوی ناخالصیها، بقایای شیمیایی و ذرات نامطلوب است. در این مرحله، خمیر از طریق سیستمهای شستشو و غربالگری عبور داده میشود تا ذرات درشت و ناخالصیها حذف شوند.
تصفیه دقیق خمیر نقش مهمی در یکنواختی ساختار الیاف، بهبود مقاومت مکانیکی و افزایش کیفیت سطح کاغذ دارد. این مرحله بهویژه در تولید کاغذهای با کاربرد چاپ و نوشتار اهمیت بالایی دارد.
رنگزدایی و سفید کردن خمیر کاغذ
برای تولید کاغذهای سفید یا با درجه روشنی بالا، مرحله رنگبری و سفیدسازی انجام میشود. در گذشته از ترکیبات کلردار استفاده میشد، اما امروزه فناوریهای جدیدتر با هدف کاهش آسیبهای زیستمحیطی به کار گرفته میشوند.
در این فرآیند، رنگ طبیعی خمیر کاهش یافته و میزان روشنایی آن افزایش پیدا میکند. میزان سفیدکنندگی مورد نیاز بسته به نوع محصول نهایی متفاوت است؛ برای مثال کاغذهای تحریر نیاز به درجه سفیدی بالاتری نسبت به کاغذهای بستهبندی دارند.
تشکیل ورقهای کاغذ
پس از آمادهسازی خمیر، مخلوطی رقیق از آب و الیاف سلولزی روی توریهای مخصوص ماشین کاغذسازی پخش میشود. این بخش، نقطه آغاز شکلگیری واقعی ورق کاغذ است.
با حرکت خمیر روی توری، آب اضافی از طریق نیروی جاذبه و مکش خارج شده و الیاف بصورت لایهای یکنواخت روی هم قرار میگیرند. نحوه آرایش الیاف در این مرحله تاثیر مستقیم بر استحکام کششی و مقاومت نهایی کاغذ دارد.
آبگیری و خشک کردن خمیر کاغذ
پس از تشکیل اولیه ورق، هنوز مقدار زیادی رطوبت در آن وجود دارد. ورق مرطوب از میان غلتکهای پرس عبور میکند تا آب بیشتری خارج شود.
در ادامه، کاغذ از بخش خشککن عبور میکند که شامل سیلندرهای گرم با دمای کنترلشده است. این مرحله باید با دقت انجام شود، زیرا خشک شدن نامتعادل میتواند باعث تاب برداشتن یا تغییر ابعاد کاغذ شود.
تولید کاغذ
در این مرحله، ورق خشک شده وارد بخش پرداخت نهایی میش
