تاریخچه كاغذ و طرز تهیه ی آن

تاریخچه كاغذ و طرز تهیه ی آن

انسان اولیه به تدریج كه نیاز به تصویر كردن اشیاء، یادداشت كردن وقایع و ارسال پیام های كتبی را درك كرد، اهمیت و ضرورت شیئی كه بتواند بر روی آن اثر به جا ماندنی را ثبت كند، دریافته بود و همواره در راه دستیابی به آن تلاش می‌كرد . كلمه كاغذ از واژه چینی كاكتز گرفته شد. ( نام فارسی آن را رخنده یا پرزه است (

تاریخچه

در بین النهرین از لوحه های گلی، در مصر (1838 ق.م) از پاپـیروس، در چین از حكاكی بر روی لوحه های چوبی و نمد با قلم مو و پارچه ابریشمی، این منظور را عملی می كردند. با توجه به اینكه صنعت، نمد مالی در خاور دور سنّت و متداول بود، فردی چینی به نام تسائی لون (105 میلادی) از قطعات كهنه و اضافی ابریشم، خمیر و بعد ورقه‌هایی به صورت نمد درست كرد و از آن به كمك قلم مو برای نقاشی و نوشتن استفاده كرد و بعد به جای ابریشم، چوب خیزران و درخت توت را بكار گرفت. در حقیقت باید او را اولین مخترع كاغذ در دنیا دانست .

سیر تحولی رشد

كارگران چینی كه در سال 751 به دست ایرانیان اسیر شدند این فن را با استفاده از كتان و شاهدانه به مردم سمرقند آموختند و بعدها توسط مسلمانان در بغداد، دمشق و حتی مراكش و اسپانیا متداول شد. اولین كارخانه كاغذ سازی در سال 1154 در اسپانیا و اولین آسیاب تهیه پودر چوب در سال 1190 در فرانسه تأسیس شده بود .

در ایران فعالیت كاغذ سازی اولین بار با تأسیس كارخانه مقواسازی و با استفاده از كاغذهای باطله در سال 1313 شمسی در كرج شروع شد و حدود 15 سال است كه با تأسیس دو كارخانه كاغذ سازی پارس در هفت تپه خوزستان و كارخانه چوب و كاغذ ایران (چوكا) در گیلان، به صورت یك تكنولوژی مدرن و پیشرفته درآمده است .

مواد اولیه تهیه كاغذ

مواد اولیه انواع كاغذ بطور كلی، مواد سلولزی است كه از منابع مختلف تهیه می‌شوند :

• ساقه كتان، شاهدانه، پنبه كه الیاف بلند (در حدود 1.2 تا 6 میلی متر) دارند .

• ساقة گیاهانی مانند گندم، جو (كاه)، نی، كنف و غیره .

• درختانی كه برگ سوزنی دارند، مانند كاج (با الیاف بلند ) و یا برگ پهن، دارند مانند چنار (با الیاف كوتاه در حدود 0.5 تا 1.2 میلی متر )

• انواع كاغذ‌های باطله و یا خرده‌ها و قطعات مقوای كهنه

• الیاف تفاله نیشكر

برخلاف این تصور كه تولید كاغذ اساسا یك فرآیند مكانیكی است، در این فرآیند، پدیده‌های شیمیایی نقش برجسته‌ای دارند. از تبدیل چوب به خمیر كاغذ گرفته تا تشكیل كاغذ، اصول شیمیایی دخالت آشكاری دارند. لیگنین زدایی از یك منبع گیاهی مناسب، معمولا چوب، یك فرآیند شیمیایی ناهمگن است كه در دما و فشار زیاد انجام می‌شود .

دامنه شیمی كاغذ، وسیع و جالب است شامل مباحثی از قبیل شیمی كربوهیدراتها، رنگدانه‌ های معدنی، رزینهای آلی طبیعی و سنتزی و افزودنی‌ های پلیمری متعدد می ‌باشد. در فرآیند تشكیل نیز تا حد زیادی شیمی كلوئید و شیمی سطح دخالت دارد. نقش پلیمر، شیمی محیط زیست و شیمی تجزیه را نیز نباید فراموش كرد .

مراحل تهیه كاغذ

• تبدیل چوب به قطعات ریز :

با استفاده از ماشین پوست كنی، و دستگاه تولید تراشه و عبور تراشه‌ها از الك مخصوص صورت می‌ گیرد و قطعاتی به طول حداقل 4 و عرض 2 سانتی متر (در مورد چوب) به دست می‌آید .

• پختن چوب و تولید خمیر :

این عمل ممكن است از طریق مكانیكی یعنی، بدون استفاده از مواد شیمیایی و توسط بخار آب جوش، تحت فشار صورت گیرد كه معمولاً برای تهیه كاغذهای ارزان و كاهی، مانند كاغذ روزنامه متداول است. در روش شیمیایی از هیدروكسید سدیم (در روش قلیایی ) ، سولفیت هیدروژن كلسیم، در محیط اسیدی (PH=2-3 ، روش بی سولفیت) و یا سولفیت سدیم (در روش سولفیت) همراه با كمی كربنات سدیم در دمای بالاتر از 100 درجه سانتیگراد و تحت فشار، استفاده می ‌شود. در این مرحله خمیر قهوه‌ای رنگی حاصل می ‌شود كه از آن در تهیه مقوا، كارتن، و یا كاغذ‌های كاهی استفاده می‌ شود .

• شستشوی خمیر كاغذ :

شستشوی قلیایی، كه با استفاده از محلول 3 درصد سود در دمای 45 تا 50 درجه سانتیگراد به مدت یك تا دو ساعت صورت می‌گیرد. این عمل برای جدا كردن لیگتین و كاهش رنگ خمیر انجام می ‌پذیرد .

برخلاف این تصور كه تولید كاغذ اساسا یك فرآیند مكانیكی است، در این فرآیند، پدیده‌های شیمیایی نقش برجسته‌ای دارند. از تبدیل چوب به خمیر كاغذ گرفته تا تشكیل كاغذ، اصول شیمیایی دخالت آشكاری دارند .

• اعمال شیمیایی (رنگ زدایی) در دو مرحله صورت می‌گیرد :

1 - كلر زنی، كه در PH=2 تا دمای 25 تا 45 درجه سانتیگراد به مدت تقریبی یك ساعت صورت می‌گیرد. در این مرحله لیگتین باقیمانده در خمیر، به صورت محلول در می ‌آید كه بسته به نوع مواد شیمیایی به كار رفته برای پخت، بین 3 تا 15 درصد ممكن است تغییر كند .

2- رنگ زدایی كه توسط هیپوكلریت سدیم (به صورت محلول 3 درصد)، دی اكسید كلر، پراكسید هیدروژن، ازون، و غیره در PH=9-10 صورت می‌گیرد. تا اینكه لیگتین فقط اكسید شود و سلولز تحت تأثیر قرار نگیرد .

• خشك كردن خمیر كاغذ :

در این مرحله خمیر كاغذ را از دستگاه تمیز كننده و توری‌هایی كه دارای سوراخهای 2 تا 3 میلیمتری‌اند، عبور می ‌دهند تا قسمت عمده آب خود را از دست بدهد. بعد آن را از پرسهای قوی عبور می‌دهند تا باقیمانده آب آن نیز خارج شود .

• پرس كردن، برش زدن و بسته بندی :

با عبور خمیر خشك شده از میان غلتك ‌های مخصوص، آن را به صورت صفحات كاغذ در آورده و توسط دستگاه برش آن را در اندازه‌ های مورد سفارش و نیاز بازار مصرف برش می ‌دهند و بسته بندی می ‌كنند