آشنایی با مواد به کار رفته در تهیه کاغذ و علت استفاده از آن‌ها

کاغذ به عنوان یک ابزار نوشتار قدمتی دیرینه داشته و اولین نوع کاغذ که پاپیروس نام داشت، ساخته‌ی مصریان بوده که از نی در تولید آن استفاده شده‌است. در طول سالیان دراز این وسیله دست‌خوش تغییراتی شده‌است. امروزه از پلاستیک، کلر، نشاسته، گچ و رنگ برای تولید کاغذ استفاده می‌شود. موضوعی که در کتاب علوم پایه ششم ابتدایی هم به آن اشاره شده‌است. برای شناخت کامل مواد به کار رفته در تهیه کاغذ و نقشی که در تولید آن داشته با مطلب پیش رو همراه شوید.

در جدول زیر به طور خلاصه به مواد به کار رفته در تهیه کاغذ و علت استفاده از آن‌ها اشاره خواهیم کرد و در ادامه توضیحات کامل‌تری در این‌باره در اختیار شما قرار خواهیم داد.

ماده ی به‌کار رفته در تهیه‌ی کاغذ	علت استفاده
پلاستیک	افزایش مقاومت کاغذ در برابر رطوبت
رنگ	تولید کاغذهای رنگی
نشاسته	افزایش مقامت و ماندگاری کاغذ
گاز کلر	کمک به سفیدی کاغذ و محصولات کاغذی
گچ	ایجاد شفافیت و افزایش مقاومت کاغذ

لیست مواد به کار رفته در تهیه کاغذ و کاربرد آن‌ها

در گذشته کاغذسازی با تکیه بر مصرف مواد اولیه‌ای همچون الیاف استخراج شده از درختان، تور ماهی، الیاف پنبه، کتان و پوشاک کهنه انجام می‌شد. اما امروزه چوب و الیاف گیاهی رایج‌ترین مواد اولیه تهیه‌ی کاغذ هستند. الیاف سلولزی که مهمترین ماده در تولید کاغذ بوده از درختانی با چوب‌های نرم مانند صنوبر، کاج و انجیر به دست می‌‌آید. در کارخانه‌ها مواد سلولزی در نهایت با موادی دیگر همچون کلر، نشاسته، گچ، پلاستیک و گاهی رنگ ترکیب شده تا کاغذ که محصول نهایی بوده، تولید شود. در ادامه به کاربرد هر کدام از این مواد اشاره می‌کنیم.

پلاستیک

پلاستیک از جمله موادی است که در تولید کاغذ، البته در مقدار بسیار اندک، استفاده می‌شود. علت استفاده از پلاستیک در تهیه کاغذ، افزایش مقاومت کاغذ در برابر رطوبت است. همچنین پلاستیک باعث افزایش شفافیت، تنظیم رنگ و سایه‌دار شدن کاغذ می‌شود. با وجود مزایای ذکر شده، به دلیل آسیب‌های زیست‌محیطی ناشی از مصرف بی‌رویه پلاستیک، سعی می‌شود از این ماده به میزان بسیار اندک در تولید کاغذ استفاده شود.

نشاسته

یکی از اجزای مهم در تهیه کاغذ، نشاسته است. علت استفاده از نشاسنه در تهیه کاغذ، افزایش مقامت و ماندگاری کاغذ است. اگرچه تمامی کاغذها یک گروه از مواد اولیه مشخص را در ترکیبات خود نداشته و ممکن است مواد مختلفی در تولید آن‌ها به کار رفته‌باشد، اما معمولا ترکیبات به کار رفته در بسیاری از کاغذها در کارخانه‌ها ساختاری آنیونی دارد. به همین دلیل از نشاسته با ساختاری کاتیونی برای چسبندگی بیشتر ترکیبات کاغذ و جلوگیری از پاره شدن محصول نهایی استفاده می‌شود. استفاده از نشاسته به عنوان ماده‌ای چسبنده می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های تولید کاغذ هم شود.

گاز کلر

کلر خاصیت سفیدکنندگی داشته و علت استفاده از گاز کلر در تهیه کاغذ کمک به سفیدی کاغذ و محصولات کاغذی است. کلر، دی‌اکسید کلر (CIO2) به همراه اکسیژن و سایر ترکیبات شیمیایی در طی فرآیند لیگنین‌زدایی که بر روی مواد سلولزی انجام می‌شود، بدون آسیب به بافت خمیر باعث سفید شدن آن‌ها می‌شود. این فرآیند علاوه بر ایجاد رنگی درخشان برای کاغد، باعث استحکام آن هم می‌شود. نکته قابل توجه این است که در گذشته معمولا از دی‌اکسید کلر در این فرآیند استفاده نمی‌شد، اما امروزه برای کاهش آسیب به محیط زیست تلاش می‌شود که دی‌اکسید کلر جایگزین کلر شود.

گچ

گچ یکی از دیگر از مواد بکار رفته در تولید کاغذ است. علت استفاده از گچ در تهیه کاغذ، ایجاد شفافیت و تا اندازه‌ای افزایش مقاومت کاغذ است. یکی از مراحل مهم در فرآیند تولید کاغذ، قرار دادن الیاف سلولزی معلق در آب تحت عملیات پرداخت مکانیکی شدید است. کوبیدن و تصفیه الیاف، بر بافت کاغذ تاثیر می‌گذارد. افزایش پرداخت مکانیکی موجب افزایش استحکام و چگالی ظاهری الیاف و همچنین باعث ایجاد انعطاف‌پذیری بیشتر در مواد شده و الیاف راحت‌تر روی هم قرار گرفته و سطح تماس بین آن‌ها افزایش می‌یابد. در نتیجه اتصال بین الیاف تقویت شده و استحکام کاغذ بالا می‌رود. البته این فرآیند بسیار پیچیده است. در تولید انواع کاغذ برای چاپ و نوشتن، از مواد پرکننده‌ای مانند چینی و گچ در میان بافت این الیاف استفاده می‌شود. به کارگیری این مواد باعث افزایش ماتی، صافی و یکنواختی کاغذ می‌گردد. میزان مصرف مواد پرکننده می‌تواند تا ۱۰ تا ۱۵ درصد وزن کاغذ را شامل شود.

رنگ

رنگ تنها برای تولید کاغذهای رنگی استفاده می‌شود. در غیر این صورت برای کاغذهای سفید تنها از موادی که در بخش‌های قبلی به آن‌ها اشاره شد استفاده می‌شود.

کلام آخر

در آخر این نکته را یادآور می‌شویم که امروزه در صنعت کاغذسازی برای حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از قطع بی‌رویه‌ی درختان برای تولید کاغذ، تلاش می‌شود از مواد بازیافتی و از کاغذهای قدیمی، کهنه و بدون استفاده برای تولید محصولات کاغذی استفاده شود.