کاغذ ورق نازکی است که معمولاً از خمیر سلولزی مشتق از چوب و سایر مواد لیگنوسلولزیک مانند پنبه، برنج یا کاه گندم برای مقاصد نوشتن، چاپ و بسته‌بندی تولید می‌شود. اعتقاد بر این است که کاغذ در قرن دوم در چین به عنوان مادۀ نوشتاری جایگزین ابریشم به وجود آمد و تولید کاغذ در قرن دوازدهم به اروپا معرفی شد. تقریباً ۲۰۰ سال تولید مکانیزۀ کاغذ منجر به تغییرات قابل‌توجهی در شبکه‌های اطلاعاتی سراسر جهان شد.
مراحل تولید کاغذ
خمیر و کاغذ از الیاف سلولزی و سایر مواد گیاهی ساخته می‌شوند. برخی از مواد مصنوعی ممکن است برای ارائۀ کیفیت‌های ویژه به محصول نهایی استفاده شوند. کاغذ از الیاف چوب ساخته می‌شود، اما کتان، الیاف پنبه و باگاس (بقایای نیشکر) نیز در برخی کاغذها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاغذهای استفاده‌شده نیز بازیافت می‌شوند و پس از تصفیه و گاهی اوقات جوهر زدایی، اغلب با الیاف بکر ترکیب شده و دوباره به کاغذ تبدیل می‌شوند. محصولاتی مانند استات سلولز، ابریشم مصنوعی و استرهای سلولز برای بسته‌بندی فیلم‌ها و مواد منفجره استفاده خواهند شد. صنایع تولید کاغذ در ایران و حتی در دنیا باید مراحل زیر را طی کنند:
- روش پالپینگ برای جداسازی و تمیز کردن الیاف؛
- روش پالایش پس از فرآیندهای خمیرسازی؛
- فرآیند رقیق‌سازی برای تشکیل یک مخلوط فیبر نازک؛
- تشکیل الیاف روی صفحه نمایش نازک؛
- فشار برای افزایش چگالی مواد؛
- خشک کردن برای از بین بردن تراکم مواد؛
- روش اتمام برای ارائه سطح مناسب برای
مراحل مربوط به فرآیند خمیر و کاغذسازی
تهیه مواد اولیه
در ابتدای صنایع تولید کاغذ، چوبی که در کارخانه تولید کاغذ دریافت شده است می‌تواند به اشکال مختلف باشد. این بستگی به فرآیند خمیرسازی و منشأ مادۀ اولیه دارد. ممکن است آن را به صورت پیچ و مهره (تنه‌های کوتاه) از چوب گرد با پوست هنوز چسبیدۀ آن دریافت کنند، به عنوان تراشه‌هایی که ممکن است از کارخانۀ چوب‌بری از چوب‌های گرد پوست کنده‌شده در جای دیگر تولید شده باشد.
اگر از چوب گرد مورد استفاده قرار می‌گیرد، ابتدا پوسته پوسته می‌شود، معمولاً با چرخاندن در بشکه‌های فولادی بزرگ که ممکن است آب شست‌وشو اعمال شود. در صورتی که فرآیند خمیرسازی نیاز به هضم شیمیایی داشته باشد، آن پیچ‌های چوبی که پوست کنده شده است، در دستگاه خردکن خرد می‌شوند. سپس تراشه‌ها از نظر اندازه بررسی و تمیز می‌شوند و به طور موقت برای پردازش بیشتر ذخیره می‌شوند.
جداسازی فیبر
در مرحلۀ جداسازی الیاف در صنایع تولید کاغذ، چندین فناوری خمیر کاغذ از هم جدا خواهند شد. چیپس‌ها در یک زودپز بزرگ نگهداری شده و مواد شیمیایی مناسب در خمیرسازی شیمیایی کرافت به آن اضافه می‌شود.
سپس تراشه‌ها با بخار در دماهای خاص هضم می‌شوند تا الیاف جدا شده و لیگنین و سایر مواد استخراجی تا حدی حل شود. برخی از هاضم‌ها به طور مداوم با تغذیه ثابت کار می‌کنند.
پس از فرآیند هضم، خمیر پخته‌شده در یک ظرف تحت فشار تخلیه می‌شود. در اینجا بخار و مواد فرار لوله می‌شوند. پس از آن، این خمیر پخته‌شده به چرخۀ بازیافت شیمیایی بازمی‌گردد. جداسازی الیاف در خمیرسازی مکانیکی کمتر چشمگیر است. در مرحله دوم پس از تصفیه، خمیر کاغذ غربال شده، تمیز می‌شود و بیشتر آب فرآیند برای آماده‌سازی کاغذ خارج می‌شود.
فرآیند سفید کردن
در ادامه فرایند صنایع تولید کاغذ، خمیر خام حاوی مقدار قابل‌توجهی لیگنین و سایر تغییر رنگ‌ها است، برای تولید کاغذهای رنگی روشن یا سفید که برای بسیاری از محصولات ترجیح داده می‌شود، باید سفید شود. الیاف بیشتر با حل کردن لیگنین اضافی سلولز، از طریق کلر و اکسیداسیون جدا می‌شوند. این‌ها شامل دی اکسید کلر، گاز کلر، هیپوکلریت سدیم، پری اکسید هیدروژن و اکسیژن است.
مواد شیمیایی مورد استفاده برای سفید کردن خمیرهای مکانیکی به طور انتخابی ناخالصی‌های رنگی را از بین می‌برند اما لیگنین و مواد سلولزی را دست‌نخورده باقی می‌گذارند، این مواد شامل بی سولفیت سدیم، هیدروسولفیت سدیم یا روی، هیپوکلریت کلسیم یا سدیم، هیدروژن یا پراکسید سدیم و فرآیند دی اکسید گوگرد است.
رویه کاغذسازی
در ادامه فرایند صنایع تولید کاغذ، خمیر سفیدشده یا سفیدنشده ممکن است برای بریدن الیاف و زبر شدن سطح الیاف برای تقویت تشکیل و پیوند الیاف در هنگام ورود به دستگاه کاغذ، تصفیه شود.
آب به دوغاب خمیر اضافه می‌شود تا مخلوط نازکی به دست آید که معمولاً حاوی کمتر از ۱ درصد فیبر است. سپس دوغاب رقیق در پاک‌کننده‌های سیکلون تمیز می‌شود و قبل از وارد شدن به دستگاه تشکیل کاغذ در صفحه‌های گریز از مرکز غربال می‌گردد. استوک رقیق از داخل یک جعبه سر عبور کرده و دوغاب الیاف را به طور یکنواخت در عرض ورق کاغذی که قرار است تشکیل شود، توزیع می‌کند.
