فرایند و مراحل تولید کاغذ از سنگ
احتمالا با دیدن تیتر «تولید کاغذ از سنگ» کمی متعجب شده‌باشید چرا که اساسا بین انعطاف‌پذیری کاغذ با سختی سنگ، تناقض‌های زیادی وجود دارد اما واقعیت این است که در دنیای پیشرفته امروز و به لطف فناوری‌های نوین، دیگر دیدن هر چیزی امکان‌پذیر شده‌است. بحث stone made paper از سال ۲۰۱۳ به طور رسمی وارد ادبیات تجاری جهان شد.
کاغذ سنگ نوعی کاغذ مصنوعی است که از پودر کردن کربنات کلسیم و ترکیب آن با مواد رزینی و پلیمری مانند پلی اتیلن و پلی‌پروپیلن به وجود می‌آید. کربنات کلسیم CaCO3)) اصلی‌ترین ماده در تولید کاغذ سنگ است. از آنجاییکه سنگ غنی‌ترین منبع روی کره زمین است و در فرآیند تبدیل آن به کاغذ از آب بسیار کمتری استفاده می‌شود می‌توان ادعا کرد که کاغذ سنگ محصولی سازگار با محیط زیست است. ما در این مقاله از پرسال قصد داریم تا فرآیند تولید کاغذ از سنگ را به صورت دقیق‌تر بررسی کنیم.
کاغذ سنگ و تاریخچه تولید آن
الزامات زیست محیطی و جنگل‌داری، ایده اولیه استفاده از سنگ در تولید کاغذ را رقم زد که نهایتا در دهه ۱۹۹۰یک مهندس و کارآفرین تایوانی با پیاده‌سازی روش‌های خلاقانه توانست این ایده را به عرصه ظهور برساند. به این شکل بود که کاغذ سنگ برای اولین بار در اواخر دهه 1990 توسط شرکت تایوانی “لانگ منگ تک” تولید شد و هم اکنون بیش از چهل کشور جهان از این کاغذ چندمنظوره استفاده می‌کنند. در کشور ما نیز حدود یک دهه است که با رویکرد فرهنگ سازی حفظ محیط زیست و با شعار «تجارت سالم در محیطی سبز» اقداماتی عملی در جهت واردات این نوع کاغذ از برترین کشورهای تولیدکننده این محصول صورت گرفته‌است.
در یک تعریف ساده می‌توان گفت که کاغذ سنگ، نوعی کاغذ معدنی است که از ترکیب 80 درصد کربنات کلسیم (سنگ آهک) با ۱۵ تا 20 درصد چسب یا رزین اکولوژیکی و غیر سمی ساخته می‌شود. برای تولید کاغذ سنگ به هیچ وجه نیازی به استفاده از چوب و الیاف گیاهان نیست در نتیجه، در فرآیند ساخت این کاغذ هیچ درختی قطع نمی‌شود. طبق استانداردهای اعلام شده از سوی FDA (سازمان غذا و دارو آمریکا) استفاده از کاغذ سنگ خطری برای انسان ایجاد نمی‌کند، از این‌رو سازمان استاندارد ایران نیز گواهینامه‌های لازم برای ترخیص و واردات کاغذ سنگ به کشور را صادر نموده‌است.
مراحل ساخت کاغذ سنگ
کاغذ سنگ محصول نهایی کربنات کلسیم یا آهک است که برای تولید آن از ضایعات سنگ‌های معادن قدیمی (مرمر و آهک)، سایت‌های ساختمانی و هر مکان دیگری که بتوان در آنجا بقایای کربنات کلسیم را یافت استفاده می‌کنند. از آنجاییکه این مواد طبیعی فراوان و غیر سمی هستند به انتخابی ایده آل برای تولید کاغذ سازگار با محیط زیست تبدیل شده‌اند.
بر خلاف تولید کاغذ سنتی که به شدت آلوده کننده بوده و نیازمند منابع زیادی است، تولید کاغذ سنگ هیچ آلودگی ایجاد نمی‌کند و نیازی به آب یا سفید کننده ندارد، به همین علت کاغذ سنگ به عنوان محصولی تجدیدپذیر بیش از هر زمان دیگری مورد استقبال مصرف کنندگان قرار گرفته‌است. برای تولید کاغذ سنگ از روش‌های مختلف مانند روش نورد، قالب ریزی، لایه کردن بادی، کشش دو طرفه و روش غیر منسوج استفاده می‌کنند که هر یک ویژگی‌های خاص خود را دارند.
فرآیند کلی ساخت کاغذ سنگ شامل مراحل زیر است:
- جمع آوری مواد خام: ابتدا مواد اولیه کاغذ سنگ از پسماند معادن و منابع مختلف جمع‌آوری شده و در انبارهای مخصوص ذخیره می‌شود. سنگ‌هایی که پایه آهکی دارند بیشترین سهم را در تهیه مواد خام مورد نیاز برای تولید این نوع کاغذ دارند.
- خردسازی: سنگ آهک، سنگ مرمر و سایر منابع اولیه توسط دستگاه‌های صنعتی اتوماتیک خرد شده و به یک پودر ریز به نام کربنات کلسیم تبدیل می‌شوند.
- مخلوط‌سازی: کربنات کلسیم ریز شده به کمک سیستم‌های پنوماتیک با رزین گرم شده که عموما شامل پلی اتیلن با چگالی بالا است ترکیب می‌شود تا عناصر سنگی را به هم چسبانده و منجر به انسجام آن‌ها گردد. پردازش کربنات کلسیم و رزین‌ها تا جایی ادامه دارد که نهایتا مخلوطی یکدست و همگن ایجاد شود.
- فیبرسازی و پرس‌کاری: مخلوط حاصل، توسط پرس‌های غلتکی مخصوص در جهت‌های مختلف پخش شده تا به صورت ورقه فیبری در بیاید سپس این ورقه‌ها از بین سیلندرهای مخصوص عبور کرده و تحت فشار بالا قرار می‌گیرند. برای پهن‌سازی بیشتر ورقه‌ها، از غلطتک‌های پنج‌گانه که همانند اتو عمل می‌کنند استفاده می‌شود تا صفحات کاغذ در جهت‌های مختلف عرضی و طولی پهن و صاف گردند.
- خشک‌سازی: در طی عملیات عبور صفحات کاغذ از غلطک‌ها فرآیند خنک‌سازی نیز انجام می‌شود تا در نهایت به یک دستگاه خشک کن منتقل شوند. در این مرحله، رطوبت اضافی از کاغذ سنگ خارج می‌شود. خشک کردن اصولی کاغذ، تأثیر به سزایی در کیفیت و میزان پایداری آن دارد.
- پردازش نهایی: پس از خشک شدن کامل، کاغذ سنگ به مراحل پردازش نهایی می‌رسد. در این مرحله برش دقیق به اندازه‌ها و اشکال مورد نظر، اعمال روکش محافظ روی کاغذ و سایر فرآیندهای مربوطه انجام می‌شود.
- کیفیت‌سنجی و بسته‌بندی: در این مرحله کیفیت کاغذ سنگ با استانداردها و نیازهای بازار مطابقت داده می‌شود تا نهایتا در بسته‌بندی‌های مناسب قرار داده شده و به دست مشتریان برسد.
همانطور که متوجه شدید در طول ساخت کاغذ سنگ از آب و مواد سفیدکننده استفاده نمی‌شود. کاغذ سنگ سطحی صاف، نرم و یکدست دارد. دانه‌دار نبودن بافت این کاغذ نسبت به کاغذهای معمولی باعث شده تا نیازی به انجام خدمات تکمیلی مثل پوشش لمینت و سلفون نداشته‌باشد. گرماژ کاغذ سنگ حدود ۶۵ تا ۴۰۰ گرم است که این تنوع گرماژی به کارآیی بیشتر این کاغذ برای استفاده در انواع صنایع چاپ، بسته‌بندی و … کمک کرده‌است. به منظور انجام کارهای چاپی روی کاغذ سنگ از انواع دستگاه‌های جوهر جامد مثل افست، فلسکو و … استفاده می‌کنند.
کاربرد کاغذ سنگ
کاغذ سنگ نیز مانند سایر کاغذها دارای ابعاد و گرماژهای مختلف است. استحکام و پایداری بالا، قابلیت بازیافت، چاپ‌پذیری مناسب، تاب‌آوری زیاد در شرایط محیطی مختلف و … از جمله ویژگی‌های مهم کاغذهای سنگی است که این محصول را برای طیف وسیعی از کاربردها، از نوت بوک و مجلات گرفته تا بسته‌بندی و برچسب‌کاری مناسب کرده‌است. موارد زیر جزو رایج‌ترین کاربردهای کاغذ سنگ در صنعت است:
- چاپ‌ونشر: کاغذ سنگ می‌تواند به عنوان جایگزینی زیست محیطی برای کاغذهای سنتی در صنعت چاپ‌ونشر استفاده شود. کاغذ سنگ از جمله انواع کاغذ چاپ است که گزینه‌ای مناسب برای نشر انواع نقشه‌ها، کتاب‌ها، مجلات، بروشورها، کاتالوگ و سایر محصولات چاپی به شمار می‌آید.
- بسته‌بندی: کاغذ سنگ به عنوان کاغذی بهداشتی که در برابر فشار، رطوبت و نفوذ حشرات مقاوم است برای بسته‌بندی محصولاتی که نیاز به حفظ خواص‌شان در شرایط مرطوب است مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسته‌بندی مواد غذایی، محصولات آرایشی و بهداشتی، محصولات الکترونیکی و غیره از جمله کاربردهای کاغذ سنگ در صنعت بسته‌بندی هستند.
- برچسب‌زنی: کاغذ سنگ به دلیل مقاومت و پایداری خود می‌تواند برای ساخت برچسب‌ها نیز استفاده شود. به کمک این کاغذ می‌توان انواع برچسب‌های محصولات غذایی، برچسب‌های قراردادی، برچسب‌های صنعتی و برچسب‌های ضد آب را تولید کرد.
- کارتن‌سازی: کاغذ سنگ به عنوان جایگزینی سبز برای کاغذهای سنتی در صنعت کارتن‌سازی و تولید کارتن‌های محکم مثل کارتن لوازم خانگی و … مناسب است.
- ساخت‌وساز: کاغذ سنگ گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت لاینرهای ضد آب و مقاوم در برابر رطوبت برای بناها، پوشش دیوارها، عایق‌ها و موارد مشابه است.
مزایای کاغذ سنگ
- قابلیت تجدیدپذیری و کاهش آلودگی محیطی: استفاده از کاغذهای سلولزی عواقب زیست محیطی قابل توجهی دارند به طوریکه حدود 42 درصد از کل برداشت جهانی چوب صرف تولید این کاغذها می‌شود. صنعت خمیر و کاغذ، یکی از آلاینده‌های اصلی است که از مقادیر زیادی آب شیرین و انرژی برای تولید محصولات کاغذی استفاده می‌کند. در واقع تولید تنها یک ورق کاغذ A4 می‌تواند تا حدود 20 لیتر آب نیاز داشته‌باشد. در این صنعت از مواد شیمیایی سمی استفاده می‌کنند که به عنوان پساب به آبراه‌ها تخلیه شده و با ورود به رودخانه‌ها و آلوده کردن آن‌ها در نهایت وارد زنجیره غذایی می‌شود. این در حالی است که برای تولید کاغذ سنگی نه تنها هیچ درختی قطع نمی‌شود بلکه در فرایند ساخت نیز از آب، سموم یا سفید کننده استفاده نمی‌کنند. علاوه بر قابل بازیافت بودن، کاغذ سنگی با ۹ تا 18 ماه قرار گرفتن در معرض نور خورشید نیز به راحتی تجزیه می‌شود. همچنین بدون انتشار گازهای مضر می‌توان آن را به راحتی سوزاند.
- دوام و ماندگاری بالا: ترکیب سنگ و رزین به کار رفته در ساخت کاغذ سنگ، مهم‌ترین عامل دوام و پایداری بالای این محصول در برابر عوامل جوی و محیطی مختلف است. به این شکل هزینه‌های چاپ و تعویض کاغذ نیز کاهش می‌یابد.
- مقاومت بالا: کاغذ سنگ به دلیل ساختار اولیه منحصربه‌فردش در برابر فشار، پارگی، کشش، حرارت و نفوذ رطوبت و حشرات بسیار مستحکم و مقاوم است. کاغذهای سنگی با گرماژ بالا به ندرت پاره می‌شوند.
- قابلیت چاپ‌پذیری: از آنجاییکه در پروسه تولید کاغذ سنگ از الیاف سلولزی استفاده نمی‌شود، جوهر به داخل بافت نفوذ چندانی نکرده و میزان رنگ کمتری مصرف می‌شود. حالت نرم و مخملی و رنگ سفید طبیعی این کاغذ باعث شده تا علاوه بر کیفیت بالا قابلیت چاپ‌پذیری مطلوبی داشته و پروسه خشک شدن آن پس از چاپ نیز بسیار کمتر از کاغذهای معمولی باشد.
- عدم لکه‌پذیری: مقاومت بالای کاغذ سنگ در برابر نفوذ مایعات و رطوبت، درصد لکه‌پذیری این محصول را تا حد زیادی کاهش داده‌است.
جمع بندی مقاله
فراگیر شدن استفاده از کاغذ سنگ، گامی مهم در تولید کاغذ پایدار است چرا که این نوع کاغذ 67 درصد کمتر از تولید حجم مشابه کاغذهای سلولزی، دی اکسید کربن تولید می‌کند و نقش مؤثری در بهره‌وری بیشتر آب و انرژی دارد. کاغذ سنگ محصولی بهداشتی، قابل بازیافت، مقاوم، ضدآب، بادوام و کاربردی است که از نظر ویژگی‌های بصری نیز نسبت به سایر کاغذها نرم‌‌تر و لطیف‌تر است. مجموع این قابلیت‌ها کاغذ سنگ را به محصولی منحصربه‌فرد در عرصه چاپ و بسته‌بندی تبدیل کرده‌است.
اگرچه در کنار مزایای قابل توجه این کاغذ، نقدهایی نیز به محدودیت استفاده از رنگ‌های روغنی، هزینه تولید اولیه بالا و عدم دسترسی آسان نسبت به کاغذهای سنتی به کاغذ سنگ وارد است اما امیدواریم که در آینده نزدیک، تحولات بیشتری در حوزه تولید این کاغذ مصنوعی صورت بگیرد. مجموعه ما به عنوان بزرگ‌ترین تامین کننده فرآورده های سلولزی در ایران تلاش می‌کند تا با ایجاد تمهیدات لازم، شرایطی امن و آسان را برای واردات و عرضه انواع کاغذ سنگ در بازارهای داخلی فراهم نماید. شما می‌توانید برای خرید کاغذ و مقوا کرافت، ایندربرد، تحریر، گلاسه و وایت تاپ لاینر کوتد از طریق راه‌های ارتباطی موجود اقدام نمایید.
اگر به دنبال خرید آسان و متنوع محصولات شیمیایی، پلاستیکی، چوبی و کاغذی هستید، حتماً به سایت بازرگ سر بزنید.
