تاریخچه کاغذ و مقوا – بخش 3
تولید کاغذ امروزه بطور کلی شامل همان مراحل و قدم هایی است که قرن ها بکار گرفته شده، آماده سازی مواد فیبری، شکل دهی صفحه یا بافت، پرس کردن، خشک کردن، اندازه کردن و هموار سازی، هر چند در طی دو قرن گذشته بسیاری از جزئیات تغییر کرده است.
هر کدام از این مراحل دست خوش تحقیقات و پیشرفت های زیادی شده اند تا بتوانند شرایط اقتصادی و اکولوژیک را برآورده سازند. تمامی مراحل زنجیره ای از فیبر تا مصرف کننده دچار این تحولات شده اند. این زنجیره تنها شامل صنایع کاغذسازی و صنایع وابسته مثل ماشین سازی و صنایع شیمیایی نمی شود بلکه صنایع مصرف کننده مثل چاپ را نیز در بر می گیرد.
تحقیقات گسترده بر روی جنبه های زیست محیطی و اقتصادی متمرکز شده اند از جمله:
- کاهش استفاده از مواد خام، انرژی و آب وکاهش صدا
- قابلیت کارکرد زیاد و عمر طولانی ماشین آلات و قطعات آنها
- بهبود کیفیت کاغذ و مقوا با توجه به بهبود کیفیت تبدیلی
که منجر به نتایجی با ارزش عملی بالا از قبیل موارد زیر شده اند:
- درک بهتر و کنترل نتیجه بخش کل فرایند
- کاهش مصرف فیبر با کاهش وزن پایه با همان سطح کیفیت و ارزش عملی
- افزایش نرخ بازیافت در تولید با کاغذ گرافیک و تا 100% کاغذ روزنامه و نرخ رو به رشد بازیافت کاغذهای خیلی فشرده و کاغذهای باروکش نازک
- پر کننده ها و روکش ها جایگزین قسمتی از مواد فیبری گرانقیمت شده و باعث بهبود کیفیت شده اند
- روش های پوشش دهی و شرکتی جدید
- امنیت بیشتر در خشک کن ها و عملیات غلتک، پرس، مکش
- متدهای جدید در طراحی مواد برای جلوگیری از خوردگی قطعات ماشین آلات
- کمترین تعداد نیروی انسانی در پروسه تولید کاغذ و مقوا
تحقیق و گسترش توسط ابزار آلات و علوم جدید حمایت می شود مثل:
- آنالیز فرایند با استفاده از وسایل اندازه گیری دقیق و روش های آنالیز پیشرفته
- شبیه سازی فرایند و تکنیک های کنترل پیش رفته
- بررسی و ریخت شناسی فیبرهای مورد استفاده
- مواد شیمیایی و کارکردی در حال توسعه
- استفاده از روش های المان محدود، دینامیک پلات محاسباتی
- تکنیک های مصور سازی نانو و میکرو
- علم مواد شامل، لایه نشانی پلاسما یونی در مواد پایه در دماهای پایین
فرایند تولید کاغذ
فرایند تولید کاغذ با تحویل مواد خام از انبار شروع می شود که این مواد خام عبارتند از:
- خمیر های دست نخورده ( شیمیایی و مکانیکی) که در ظروف بزرگ خاص و بصورت سوسپانسیون آورده می شود. وقتی که خمیر و کاغذ هر دو در یک مکان تولید شوند.
- کاغذهای بازیافتی معمولا بصورت رقیق شده
- پر کننده ها و رنگدانه ها
- افزودنی های شیمیایی
- رنگ های پوششی وقتی کاغذ پوششی تولید می شود.
همه ی این اجزا باید بصورت کافی برای استفاده بهینه در فرایند کاغذ سازی آماده شوند. افزودنی ها ممکن است برای استفاده بصورت آماده تحویل داده شوند و یا در پایان براساس نیاز تهیه شود. تهیه محموله فیبر بسته به هدف و نحوه فراوری شامل چندین واحد عملیاتی می شود.
تهیه محموله خمیر فیبر به وسائل و انرژی کمتری در مقایسه با کاغذ بازیافتی نیاز دارد هر چند کاغذ بازیافتی به عنوان ماده خام، ارزان تر تمام می شود.تهیه فیبر در جعبه ماشین کاغذ تمام می شود. در اینجا برای به حداقل رساندن مواد شیمیایی و آلاینده بهتر است از محموله غلظت بالا استفاده شود. پس از تهیه مواد لازم اولیه و آماده سازی، این مواد تحویل دستگاه کاغذسازی داده می شوند.
فرایندهای اصلی آنها عبارت اند از:
- اندازه گیری دقیق و ترکیب یکنواخت همه اجزای مختلف سوسپانسیون نهایی که باید به ماشین کاغذ تحویل داده شود.
- تهیه یک جریان پیوسته از سوسپانسیون با غلظت، کیفیت و نرخ جریان ثابت در مقدار ثابت به مخزن ماشین کاغذ.
- سیستم جریان تحویلی در تقسیم کننده مخزن به پایان می رسد.