دسته‌بندی‌ها

  • منتشر شده در دوشنبه ۱۳۹۹/۱۱/۱۳
تهیه کاغذ از مواد خام اولیه و بازیافت کاغذهای باطله را مقایسه کنید

تهیه کاغذ از مواد خام اولیه و بازیافت کاغذهای باطله را مقایسه کنید را از سایت نکس ایران دریافت کنید.

شکل های زیر ، روش تهیّه ی کاغذ از ماده ی اولیه ( تنه درخت ) و از بازیافت کاغذ باطله را نشان می دهند. این روش ها را ا

شکل های زیر ، روش تهیّه ی کاغذ از ماده ی اولیه ( تنه درخت ) و از بازیافت کاغذ باطله را نشان می دهند. این روش ها را از جنبه های زیر باهم مقایسه کنید :

پاسخ :

آ) مقدار مصرف برق : در روش تهیّه کاغذ از بازیافت کاغذهای باطله در مصرف برق صرفه جویی می شود.

ب) آلودگی هوا : قطع درختان باعث نابودی جنگل می شود و آلودگی هوا افزایش می یابد.

پ) قیمت تمام شده : هزینه ی تهیّه کاغذ از تنه ی درختان زیاد است.

ت) مقدار مصرف آب : در روش بازیافتی کم تر است.

منبع مطلب : www.asemankafinet.ir

مدیر محترم سایت www.asemankafinet.ir لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

درس 2 علوم

پاسخ:اشکال وسط صفحه

سوال 2 صفحه ی 11: چگونه اطلاعات علمی و آثار فرهنگی و اجتماعی زیادی تولید شد؟

پاسخ: کل خط 4 همین صفحه

سوال 3 صفحه ی 11: خداوند در قرآن به چه چیزی سوگند خورده؟ در کدام سوره و کدام آیه؟

پاسخ: قست قرمز پایین صفحه

پاسخ ایستگاه فکر:مزایا:سنگ و چوب مواد طبیعی هستند و به فراوانی پیدا میشوند.معایب: نمیتوان به راحتی آن ها را جا به جا کرد- چوب با گذشت زمان پوسیده میشود-سنگ هم شکسته میشود-روش های قدیمی بسیار پر هزینه هستند-استفاده از روش های قدیمی به تخصص و مهارت زیادی احتیاج دارد-ثبت اطلاعات با روش های قدیمی بسیار وقت گیر است.

سوال 4 صفحه ی 12:مواد به چند صورت یافت میشوند؟

پاسخ: 2- طبیعی و مصنوعی

سوال 5 صفحه ی 12: مواد طبیعی را تعریف کنید و مثال بزنید.

پاسخ: 2 خط اول 

سوال 6 صفحه ی 12: مواد مصنوعی را تعریف کنید و مثال بزنید.

پاسخ:خط 4 و 5

پاسخ جمع آوری اطلاعات صفحه ی 12:مواد طبیعی:ماسه،آب،نمک و،چوب،سنگ ،شن و ...

مواد مصنوعی:پلاستیک،کاغذ،شیشه،سیم برق،لاستیک و ...

سوال 7 صفحه ی 13:کاغذ از مواد طبیعی است یا مصنوعی؟چند کاربرد آن را بنویسید.

پاسخ:جمله ی اول صفحه و شکل ها

سوال 8 صفحه ی 13:در حدود چند سال پس از میلاد مسیح مسلمانان در کدام سرزمین به دانش ساخت کاغذ دست یافتند؟

پاسخ: قسمت نکته ی تاریخی

 پاسخ سوال زیر اشکال:قبض آب  و برق و ...دستگاه خود پرداز بانک ها،بسته بندی لوازم خانگی،مقوا و ...

پاسخ گزارش تهیه کنید:عکاسی:چاپ عکس

خیاط:الگوی تهیه ی لباس

بانک: رسید

مرغداری:جعبه و شانه ی تخم مرغ

دانش آموز: دفتر و کتاب

قناد: جعبه ی شیرینی

سوال 9 صفحه ی 13: ماده ی اصلی و اولیه ی کاغذ چیست؟

پاسخ:چوب

نکته در صفحه ی 13:به جز از چوب،از تفاله ی نی شکر، کاه گندم و کاه برنج و کاه جو و ساقه ی ذرت و پنبه هم میتوان برای تهیه ی کاغذ استفاده کرد.مثل کارخانه ی 7 تپه که کاغذ خود را از تفاله ی نیشکر درست میکند.

سوال 10 صفحه ی 14: از میان اجزای تشکیل دهنده ی درخت چه قسمت هایی  برای تهیه ی کاغذ مناسب تر است؟

پاسخ: جمله ی اول صفحه

سوال 11 صفحه ی 14:ماده ی اصلی و اولیه ی همه ی کاغذ ها          است که از             تهیه میشود

پاسخ:چوب-درخت

سوال 12 صفحه ی 14:مراحل مختلف تبدیل درخت به کاغذ را بنویسید.

پاسخ: اشکل وسط صفحه

پاسخ سوال 1 پایین صفحه: هر دو فیزیکی است

پاسخ سوال 2 پایین صفحه:در مرحله ی 4 چوب خرد شده است(مانند چیپس) اما در مرحله ی 5 چیبس چوب در آن حل میشود و به حالت خمیر در می آید.

نکته صفحه ی 15:سلولوز ماده ی اصلی تهیه ی کاغذ است.

اولین بار مصریان باستان و بعد از آن چینی ها نوعی کاغذ به نام پاپیروس ساختند.

اولین قومی که از درخت کاغذ تهیه کردند چینی ها بودند

 سوال 13 صفحه ی 16: چه نکاتی را در استفاده از آب اکسیژنه یا رنگبر های دیگر باید رعایت کنیم؟

پاسخ: کل قسمت هشدار

نکته:کاربرد آب اکسیژنه: در بیمارستان ها و استخر ها و پاک کردن لکه وها

خواص آب اکسیژنه: 1-ترکیبیناپایدار2اکسید کننده3میکروب کش4-سفیدکنندگی5-سمی6-قابل حل در آب

14 در صفحه ی 17:با اقزودن چه موادی به خمیر کاغذ میتوانیم انواع مختلفی از کاغذ را تهیه کنیم؟

پاسخ: خط اول

پاسخ جدول:

پلاستیک:برای تهیه ی کاغذ ضد آب و محکم و بادوام بودن مانند کاغذ ئهای بنر

رنگ: برای تهیه ی کاغذ رنگی

نشاسته:سطح کاغذ صاف میشود،نوشتن روی آن بهتر میشود،در برابر پارگی و تا خوردگی مقاوم تر میشود.مانند مقوا

کلر: به عنوان رنگبر کاربرد دارد.

گچ:ایجاد سطح صاف در کاغذ و تولید کاغذ های غیر شفاف

پاسخ سوال اول ایستگاه فکر: باعث نابودی جنگل و از بین رفتن موجودات زنده میشود.

پاسخ سوال دوم ایستگاه فکر: در مصرف کاغذ صرفه جویی کنیم،برگه های دفترمان را بیهوده پاره نکنیم،کاغذ های باطله را همراه زباله ی خانگی بیرون نریزیم.

سوال 15 صفحه ی 18:بازیافت چیست؟

پاسخ: فرایندی است که طی آن بعضی از مواد دور ریخته شده دوباره قابل استفاده میشود.

سوال 16 صفحه ی 18:یکی از راه های مناسب حفظ منابع طبیعی چیست؟ 

پاسخ:بازیافت

پاسخ گفت و گو کنید صفحه ی 18:در خانه کاغذ های باطله را در محل های جداگانه جمع آوری کنیم،در اداره یا مدرسه نیز کاغذ های باطله را در سطل مخصوص آن بریزیدو در حیاط مدرسه پخش نکنیم.

پاسخ پژوهش کنید:خیر-این ها خودشان بازیافتی هستند و مواد اولیه ی تولید کاغذ را نمیتوانند تامین کنند، در آن ها از رنگ های شیمیایی و صنعتی استفاده شده است.

نکته: دستمال کاغذی را به دلیل آلودگی نمیتوان بازیافت کرد.

سوال 17 در صفحه ی 19:مراحل بازیافت کاغذ را به ترتیب بنویسید.

پاسخ:1-قرار دادن زباله های کاغذی در سطل های مخصوص.2-جمع کردن زباله های کاغذی و حمل آن به کارخانه ی بازیافت.3-خرد کردن کاغذ های باطله.4-خیس کردن و مخلوط کردن آن ها با خمیر کاغذ.5- خشک کردن و تولید کاغذ جدید.

منبع مطلب : dmostafakhomeinid.blogfa.com

مدیر محترم سایت dmostafakhomeinid.blogfa.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

مراحل ساخت کاغذ و چگونگی بازیافت کاغذهای باطله

بخش اول : صنعت کاغذ ، مراحل تولید کاغذ:

انسان اولیه به تدریج که نیاز به تصویر کردن اشیاء ، یادداشت کردن وقایع و ارسال پیام های کتبی را درک کرد، اهمیت و ضرورت شیئی که بتواند بر روی آن اثر به جا ماندنی را ثبت کند، دریافته بود و همواره در راه دستیابی به آن تلاش می‌کرد.

  تاریخچه

در بین النهرین از لوحه های گلی ، در مصر (1838 ق.م) از پاپـیروس ، در چین از حکاکی بر روی لوحه های چوبی و نمد با قلم مو و پارچة ابریشمی ، این منظور را عملی می کردند.با توجه به اینکه صنعت ، نمد ما لی در خاور دور سنّت و متداول بود، فردی چینی به نام تسائی لون (105 میلادی) از قطعات کهنه و اضافی ابریشم ، خمیر و بعد ورقه‌هایی به صورت نمد درست کرد و از آن به کمک قلم مو برای نقاشی و نوشتن استفاده کرد و بعد به جای ابریشم ، چوب خیزران و درخت توت را بکار گرفت. در حقیقت باید او را اولین مخترع کاغذ در دنیا دانست. 

سیر تحولی رشد

کارگران چینی که در سال 751 به دست ایرانیان اسیر شدند این فن را با استفاده از کتان و شاهدانه به مردم سمرقند آموختند و بعدها توسط مسلمانان در بغداد ، دمشق و حتی مراکش و اسپانیا متداول شد. اولین کارخانه کاغذ سازی درسال 1154 در اسپانیا و اولین آسیاب تهیه پودر چوب در سال 1190 در فرانسه تأسیس شده بود.

 در ایران فعالیت کاغذ سازی اولین بار با تأسیس کارخانه مقواسازی و با استفاده از کاغذهای باطله درسال 1313 شمسی در کرج شروع شد و حدود 15 سال است که با تأسیس دو کارخانه کاغذ سازی پارس در هفت تپه خوزستان و کارخانه چوب و کاغذ ایران (چوکا) در گیلان ، به صورت یک تکنولوژی مدرن و پیشرفته درآمده است.

مواد اولیه تهیه کاغذ

مواد اولیه انواع کاغذ بطور کلی ، مواد سلولزی است که از منابع مختلف تهیه می‌شوند:

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

• ساقة گیاهانی مانند گندم ، جو (کاه) ، نی ، کنف و غیره.

• درختانی که برگ سوزنی دارند، مانند کاج (با الیاف بلند ) و یا برگ پهن ، دارند مانند چنار (با الیاف کوتاه در حدود 0.5 تا 1.2 میلی متر)

• انواع کاغذ‌های باطله و یا خرده‌ها و قطعات مقوای کهنه

• الیاف تفاله نیشکر 

مراحل تهیه کاغذ

• تبدیل چوب به قطعات ریز :

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

• پختن چوب و تولید خمیر :

این عمل ممکن است از طریق مکانیکی یعنی ، بدون استفاده از مواد شیمیایی و توسط بخار آب جوش ، تحت فشار صورت گیرد که معمولاً برای تهیه کاغذهای ارزان و کاهی ، مانند کاغذ روزنامه متداول است. در روش شیمیایی از هیدروکسید سدیم (در روش قلیایی) ، سولفیت هیدروژن کلسیم ، ، درمحیط اسیدی (PH=2-3 ، روش بی سولفیت) و یا سولفیت سدیم (در روش سولفیت) همراه با کمی کربنات سدیم در دمای بالاتر از . 100 درجه سانتیگراد و تحت فشار ، استفاده می‌شود. در این مرحله خمیر قهوه‌ای رنگی حاصل می‌شود که از آن در تهیه مقوا ، کارتن ، و یا کاغذ‌های کاهی استفاده می‌شود.

• شستشوی خمیر کاغذ :

شستشوی قلیایی ، که با استفاده از محلول 3 درصد سود در دمای 45 تا 50 درجه سانتیگراد به مدت یک تا دو ساعت صورت می‌گیرد. این عمل برای جدا کردن لیگتین و کاهش رنگ خمیر انجام می‌پذیرد.

• اعمال شیمیایی (رنگ زدایی) :

 در دو مرحله صورت می‌گیرد :

oکلر زنی ، که در PH=2 تا دمای 25 تا 45 درجه سانتیگراد به مدت تقریبی یک ساعت صورت می‌گیرد. در این مرحله لیگتین باقیمانده در خمیر ، به صورت محلول در می‌آید که بسته به نوع مواد شیمیایی به کار رفته برای پخت ، بین 3 تا 15 درصد ممکن است تغییرکند.oرنگ زدایی که توسط هیپوکلریت سدیم (به صورت محلول 3 درصد) ، دی اکسید کلر ، پراکسید هیدروژن ، ازون ، و غیره در PH=9-10 صورت می‌گیرد. تا اینکه لیگتین فقط اکسید شود و سلولز تحت تأثیر قرار نگیرد.

• خشک کردن خمیر کاغذ :

دراین مرحله خمیر کاغذ را از دستگاه تمیز کننده و توری‌هایی که دارای سوراخهای 2 تا 3 میلیمتری‌اند ، عبور می‌دهند 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 کردن ، برش زدن و بسته بندی :

 با عبور خمیر خشک شده از میان غلتک‌های مخصوص ، آن را به صورت صفحات کاغذ در آورده و توسط دستگاه برش آن را در اندازه‌های مورد سفارش و نیاز بازار مصرف برش می‌دهند و بسته بندی می‌کنند.

تولید کاغذ

حالا pulp تمیز، آماده برای تبدیل به کاغذ می‌باشد. فیبر بازیافت شده را می توان به طور تنها یا همراه با فیبر چوبی استفاده کرد. این کار برای افزایش قدرت و صافی انجام می‌شود. pulp با اب و مواد شیمیایی برای رسیدن مخلوط به 99.5% آب آمیخته می‌شود. این مخلوط آبکی وارد Heatbox می‌شود. heatbox جعبه فلزی بسیار بزرگی در ابتدای ماشین کاغذ می باشد. سپس pulp به روی صفحه تخت بزرگی که به سرعت از داخل ماشین کاغذ رد می شود پاشیده می‌شود (Spray). در روی صفحه، آّب کم کم از درون pulp ناپدید می شود و فیبرهای بازیافت شده به سرعت به هم می‌چسبند و تشکیل صفحات آبکی می‌دهند. صفحات به سرعت از داخل یک سری غلطک (rollers) پرس کننده عبور خواهند کرد و در آنجا آب بیشتری از آن ها جدا خواهد شد. صفحات که الان شبیه کاغذ هستند، از داخل یک سری غلطک داغ (فلز آن ها داغ است) عبور می کنند و خشک می‌شوند. روکش دار کردن به کاغذ صافی و سطحی جلا دار برای چاپ می‌دهد.

در انتها کاغذ آماده، دور رول های بزرگی پیچانده می‌شوند و از ماشین کاغذ جدا می‌شوند. هر کدام از رول ها 30 متر عرض و وزنی معادل 20 تن دارند. رول های کاغذ به رول های کوچکتر جدا می‌شوند و یا به صفحات کوچک تقسیم می‌شوند. البته قبل از اینکه به کارگاه تبدیل (که در آنجا به پاکت نامه، جعبه‌های مختلف، کیسه‌های کاغذی و ... تبدیل می‌شوند) بروند.

بخش دوم : کاغذ چگونه بازیافت می شود.

آیا تمام کاغذها می توانند بازیافت شوند؟

تقریبا 80% کاغذهایی که در منزل جدا می‌شوند به طور قطع می‌توانند بازیافت شوند. اما 20% بقیه را نمی‌توان در این چرخه قرار داد. بیشتر بسته های کاغذی که توسط مردم جمع می‌شود همگی کاغذ نیستند، بلکه مواد زایدی مثل سیم، منگنه، گیره کاغذ، و پلاستیک هستند که در طی مراحل بالا باید جدا شوند.

این مواد مانند آشغال های شما در زیر خاک مدفون می‌شوند. کاغذهایی که در منزل جدا کرده‌اید شاید شامل فیبرهایی باشد که از قبل بازیافت شده اند. (شاید دوباره یا چندباره!!) فیبرهای چوبی 5 الی 7 بار قبل از این که کوتاه و شکننده شوند قابل بازیافت خواهند بود.کاغذهای جدا شده شامل مواد دیگری که فیب نمی‌باشند خواهند بود. شما می‌توانید به یک مجله نگاه کنید تا بفهمید منظور ما چیست؟! کاغذهای چاپ شده پر جوهر. اگر صفحه ها براق باشند، قطعا توسط خاک رس یا مواد دیگر جلا داده شده‌اند (coated). مجله ها همچنین شامل مواد چسبنده‌ای که موجب می‌شود کاغذها در کنار هم قرار بگیرند هستند. جوهر، جلا و مواد چسبنده قبل از این که کاغذ بازیافت شده به دست آید از آن پاک می‌شود.

هنگامی که جوهر از کاغذ برداشته می‌شود چه بر سر آن می‌آید؟

همانطور که قبلا گفته شد،جوهر وچسب در کف تولید شده در مرحله flotation deinking  گیر می کند. این مواد همگی جمع می شوند وبیشتر آب آن گرفته می شود ودوباره مورد استفاده قرار می گیرد. مواد باقی مانده که هنوز شامل 30 الی 50% آب می باشد همچنین شامل فیبر های ریزی می باشند که طی فرایند deinking از pulp جدا شده است. این مواد را می توان سوزاند،یا به کود تبدیل کرد یا به خاک مدفون کرد. همچنین می توان از آن در ساخت بتن یا شن برای آسفالت کردن خیابان ها استفاده کرد .البته بسته به نوع کاغذ روش های مختلفی وجود دارد. بطور مثال در روش Deinking به ازای هر100000 پوند کاغذ جدا شده 3500  پوند جوهر، چسب و فیبرهای کوچک خواهیم داشت.

جداسازی

برای بازیافت موفق نیاز به بازیابی تمیز کاغذ می‌باشد. پس شما باید کاغذهای خود را دور از آلودگی‌هایی مثل غذا، پلاستیک، فلزات و دیگر زباله ها، که بازیافت کاغذ را مشکل می کند نگهداری کنید. کاغذهای آلوده که قابل بازیافت نمی‌باشند باید به کود تبدیل شوند یا برای تولید انرژی سوزانده شوند یا در زیر خاک دفن شوند. مرکز بازیافت معمولا از مصرف کنندگان تقاضا می کند که کاغذهای خود را بر حسب درجه یا نوع کاغذ جدا کنند. مرکز بازیافت شهر می تواند به شما بگوید که چگونه این نوع و درجه در جامعه شما تعریف می‌شود.

جمع آوری و حمل کردن

شما ممکن است کاغذهای جداشده خود را به مرکز بازیافت محل خود تحویل دهید یا در Recycle bin (سطل های بزرگی که به منظور بازیافت در سطح شهرها تعبیه شده‌اند) بریزید. اغلب فروشندگان کاغذ یا مرکز بازیافت کاغذهایی که شما در منزل جداسازی کرده‌اید را جمع آوری می کنند. در مرکز بازیافت، کاغذهای جمع آوری شده در بسته های تنگی پیچیده می شوند و از آنجا به کارخانه های کاغذسازی فرستاده می شوند که در آنجا به کاغذهای جدید تبدیل می شوند.

انبارداری و ذخیره‌سازی

کارگران کارخانه کاغذسازی، کامیون حاوی کاغذها را تخلیه کرده و آن ها را به داخل انبار می فرستند و تا زمان لازم کاغذها در آنجا می مانندو درجات مختلفی از کاغذ مثل روزنامه ها یا جعبه ها به طور جداگانه نگهداری می شوند؛ برای اینکه در کارخانه کاغذسازی درجات مختلفی از کاغذ را برای تولید انواع مختلف محصولات استفاده می شود. هنگامی که کارخانه آماده استفاده از کاغذ شد، کاغذها توسط ماشین ها باربری چنگک دار (Forklift) از انبار به نوار نقاله های بزرگی برده می شوند.

چه چیزی می توان از کاغذهای بازیابی شده به دست آورد؟

بیشتر کاغذهای جدا شده مجددا به کاغذ یا مقوا تبدیل می شود. با کمی استثنا قائل شدن کاغذهای به دست آمده با همان کیفیت کاغذهای قبلی می باشند. به طور مثال از جعبه ها برای بازیافت جعبه استفاده می شود.کاغذهای نوشته و چاپ شده هنگامی که بازیافت می‌شوند از آنها برای کاغذهای کپی استفاده می شود. کاغذهای جدا شده می توانند برای تولید مواد دیگر نیز استفاده شوند. به طور مثال خمیر کاغذ بازیافت شده برای کارتون های تخم مرغ یا جعبه های میوه استفاده شوند. از کاغذهای بازیافت شده می توان به عنوان سوخت، عایق کردن دیوارها و سقف، پرکننده رنگ و یا پوشش استفاده کرد.

می‌دانستید که ...

آیا می دانستید که اولین قطعه کاغذ از مواد بازیافت شده به دست آمده است؟

در حدود 200 سال قبل از میلاد مسیح، چینی ها از تور ماهیگیری برای ساخت اولین قطعه کاغذ استفاده کردند.

کاغدهای بازیافت به اندازه کاغذهای معمولی مهم هستند. کمپانی ها کاغذسازی همیشه سودهای اقتصادی و محیطی بازیافت را شناسایی و در نظر می گیرند. در سال های اخیر بازیافت کاغذ برای همه به عنوان راهی برای کمک به حفظ محیط زیست و استفاده مجدد از منابع و بقای مناطق دفن زباله می باشد.

امروزه، 520 کارخانه کاغذ و مقواسازی در امریکا (US) کاغذهای جدا شده را بازیافت می کنند. امروزه کاغذهای جدا شده، یک سوم فیبر کارخانه های US را تشکیل می دهد. شهروندان امریکا 50% کاغذهای استفاده شده خود را جدا می کنند. در آمریکا بیشتر کاغذها بازیافت می شوند تا اینکه دفن شوند. در امریکا کاغذ بالغ بر دو سوم مواد بسته بندی بیشتر از شیشه، فلز، پلاستیک و ... برای بازیافت جدا می شود.

دوباره خمیر کردن و غربال کردن

کاغذها از طریق نوار نقاله به یک ظرف بزرگ به نام pulper که حاوی مواد شیمیایی و آب است فرستاده می شوند. pulper کاغذها را به قطعات کوچک ریز می کند. با گرما دادن به این مخلوط قطعات ریز کاغذ سریعا به سلولز تجزیه می شوند که فیبر (مواد آلی گیاهی) خوانده می‌شود. در نهایت، کاغذ به مخلوط غلیظ و نرمی که pulp نامیده می‌شود تبدیل می شود. pulp از داخل ظرفی که دارای سوراخ های گوناگونی می‌باشد عبور داده می‌شود. غربال کننده (Screen) ذرات ریز آلودگی و قطرات کوچک چسب را غربال می کند. به این فرآیند Screening گفته می‌شود.

پاک سازی

کارخانجات همچنین pulp را توسط گردش دور سیلندر مخروطی شکل تمیز می کنند. آلودگی های سنگین به خارج از مخروط پرتاب می شوند و به انتهای سیلندر سقوط می کنند. آلودگی های سبکتر در مرکز مخروط جمع می شوند و از بین می روند. به این پروسه Cleaning می‌گویند.

Deinking

گاهی اوقات pulp باید دستخوش فرایند شستشوی Pulp، (فرایند pulp laundering) قرار بگیرد. کار این مرحله پاک کردن جوهرهای نوشته شده، چسب های باقیمانده و مواد چسبناک می باشد. کارخانه های کاغذسازی معمولا از دو مرحله deinking متصل به هم استفاده می کنند. ذرات کوچک جوهر طی مرحله‌ای که Washing نامیده می شود از pulp شسته میشود. ذرات بزرگتر و چسب ها توسط حباب های هوا طی فرآیندی که Flotation نامیده می‌شود از pulp جدا می‌شوند. د ر طی این فرآیند pulp به عنوان خوراک به ظرف بزرگی که Flotation Cell نامیده می‌شود وارد شده و در این ظرف هوا و مواد شیمیایی صابونی شکل که Surfactants نامیده می‌شوند به pulp تزریق می‌شوند. Surfactant باعث می‌شود که جوهر و چسب از pulp جدا شود و به حباب‌های هوا بچسبند و در سطح شناور شوند. حباب های هوا آغشته به جوهر در سطح مخلوط تولید کف می‌کنند و از سطح مخلوط پاک می‌شوند.پالایش کردن و رنگبری

در طی پالایش به pulp ضربه‌های متعددی وارد می‌شود تا فیبرهای بازیافت شده پف کند و آن ها برای تولید کاغذ ایده‌آل شوند. اگر pulp شامل تکه های بزرگ فیبر باشد، فرآیند پالایش آن ها را از هم جدا می کند. اگر کاغذ به دست آمده دارای رنگ باشد، مواد شیمیایی رنگ بر، رنگ آن را از بین می‌برد. سپس اگر نیاز به تولید کاغذ سفید باشد برای روشن تر کردن و سفید کردن کاغذ به آن ها آب اکسیژنه (hydrogen peroxide)، دی‌اکسید کلرین (chlorine dioxide) و یا اکسیژن داده می شود؛ به این فرآیند Bleaching گفته می‌شود. اگر نیاز به کاغذ قهوه‌ای مثل دستمال کاغذی باشد نیاز به این برآیند نخواهد بود.

بخش سوم :مرکب زدایی کاغذهای باطله:

مقدمه:

برای تولید کردن یک تن کاغذ تازه ، به 5 متر مکعب ، چوب که از 50 درخت بدست می آید، احتیاج است. در ترکیه شرکت دولتی سکا ، که 50% کاغذ را تولید می کند، تن چوب درخت را به مصرف می رساند. بازیابی 1 تن کاغذ باطله به مفهوم حفظ 17 درخت است. در سال 1992 در ترکیه نسبت بازیابی کاغذ باطله 32% و نسبت استفاده 45% بود. 66% از کاغذ باطله جمع آوری شده را بخش خصوصی و بقیه را سیکا استفاده می کند. 

بازیابی کاغذهای باطله محیط زیست و جنگلها را حفظ و از هدر رفتن انرژی جلوگیری می کند. در ترکیه ، تقاضا برای کاغذ باطله هر سال 530000 تن است (15% از خارج وارد می شود). فقط یک واحد خصوصی مرکب زدایی با شناورسازی در آنکارا وجود دارد (26000 تن در سال). بقیه کاغذهای باطله جمع آوری شده ، بدون مرکب زدایی را کارخانه های دولتی استفاده می کنند. سیکا 19% و بخش خصوصی 66% کاغذ باطله را در سربرگهای خود استفاده می کنند. در ترکیه کمبود چشمگیری در کاغذ روزنامه وجود دارد. 

عوامل موثردر بازیابی کاغذ:

 و پرکنهای کاغذمواد شیمیایی

روش جمع آوری و رده بندی کاغذ

 مرکب نوع چاپ

عمر کاغذ باطله

مرکب زدایی کاغذ باطله بطور تجاری در سال 1950 شروع شد.در اروپا بطور مرتب از شناورسازی برای مرکب زدایی کاغذ باطله مورد بازیابی استفاده می شود. شناورسازی از نظر مصرف آب وکاهش الیاف بر روش شستشو ارجعیت دارد.

انواع مرکب و خواص آنها

مرکب روغنی

آبدوست است .

به سادگی از کاغذ جدا می شود.

به سادگی با شستشو از بین می رود.

آب شستشومحیط زیست را آلوده نمی کند.

میانگین اندازه ذرات آن از1 میکرومترکوچکتر است.

برای فرآیند شستشو به کار برده می شود.

ماهیت ذراتمرکب

ذرات مرکب معمولی متشکل از مواد زیرند.

رنگدانه «کربن سیاه

عوامل چسباننده (روغنی یا آبی(

افزودنیها )اسید آلی ، بسپارها(

پرکنها (پوشش دهنده و شفاف کننده(

خشک کنها

مرکب زدایی با شستشو:

مرکب زدایی با شستشو فرآیندی فیزیکی است که شامل شستشوی ذرات مرکب تا 10μm است در حالی که الیاف بزرگتر در توریها نگه داشته می شوند. جدول زیر مزایا و معایب مرکب زدایی با استفاده از روشهای شستشو و شناورسازی را نشان می دهد. امروزه اغلب سیستمها مرکب زدایی جدید نصب شده شامل هر دو سیستم شستشو و شناورسازی و شستشویی می شوند که انعطاف پذیری بیشتری در کار با مرکبهای گوناگون فراهم می کند

خمیر سازی

کاغذ باطله خردشده روزنامه سیاه و سفید با چاپ افست در دستگاه شناورسازی آزمایشگاهی بصورت لجن و خمیر درمی آید و مرکب درخمیر سازی از کاغذ باطله جدا می شود. 

غربال کردنو شستشو

عملیات غربال مرطوب و شستشو ، پیش از شناورسازی با غربال 0.044mm و پس از شناورسازی با غربال 0.037mm برای جدا کردن مرکب از الیاف اجرا می شود. 

شناور سازی:

برای آزمایشهای شناورسازی از ماشین L1 شناورسازی دیفر استفاده می شود. PH با استفاده از NaOH در 9 تنظیم می شود. سدیم اولیات (5%) بعنوان گردآورنده از 10 تا mL/L30 به کار می رود. و (mL/L2 (250 Dowfrothبه عنوان کف ساز استفاده می شود. 

رنگبری

پس از مرکب زدایی با شناورسازی ، ACE «ماده رختشویی) ، 2O2 و سود سوزآور به تنهایی یا به صورت مخلوط به عنوان عامل رنگبر به محفظه شناورسازی افزوده شد. 

مرکب زدایی با شناورسازی :

چهار مرحله در مرکب زدایی کاغذهای باطله وجود دارد: 

1- جدا کردن ذرات مرکب از الیاف کاغذ به وسیله لجن سازی در مجاورت مواد شیمیایی

2- تولید پاشیدگی پایدار ذرات در محلول موجود

3- شناورسازی ذرات مرکب

4- جلوگیری از رسوب دوباره ذرات مرکب روی الیاف

مقایسه روشهای شستشو و شناورساز

مزایا و معایب مرکب زدایی با شناورسازی

·        استفاده از واکنشگر گران قیمت

·        اتلاف کم پرکن

·        بازیابی بالا

·        اتلاف کم ریزدانه ها

·        تصفیه ساده آب بازگشتی

·        مناسب برای مرکبهای روغنی

مزایا و معایب مرکب زدایی با شستشو:

·        فرآیند کم هزینه

·        استفاده از واکنشگرهای ارزان قیمت

·        اتلاف زیاد پرکن

·        بازیابی کم

·        اتلاف زیاد ریزدانه ها

·        تصفیه پیچیده آب بازگشتی

·        مناسب برای مرکبهای آبی

اثر اولیه سود سوزآور ، افزایش تورم الیاف سلولزی است. افزودن قلیا باعث صابونی شدن مواد چسباننده به مرکبهای چاپی مرسوم میشود. با افزایش غلظت قلیا ، بالا رفتن کارآیی مرکب زدایی نیز مشاهده می شود. به نظر می رسد جذب یون های OH- دامنه الکتروستاتیکی بین ذرات مرکب و الیاف را افزایش می دهد که به گسستگی بیشتر مرکب می انجامد. در گام اول ، یونهای هیدروکسیل الیاف و ذرات مرکب را باردار می کنند. در گام دوم ، بخش آبگریز شوینده به ذرات مرکب می چسبد و تحت تاثیر دافعه منفی بین الیاف و رنگدانه ذره مرکب از الیاف بیرون می آید.

بخش چهارم : شیمی کاغذ :

شیمی کاغذ

دید کلی

برخلاف این تصور که تولید کاغذ اساسا یک فرآیند مکانیکی است، در این فرآیند ، پدیده‌های شیمیایی نقش برجسته‌ای دارند. از تبدیل چوب به خمیر کاغذ گرفته تا تشکیل کاغذ ، اصول شیمیایی دخالت آشکاری دارند. لیگنین زدایی از یک منبع گیاهی مناسب ، معمولا چوب ، یک فرآیند شیمیایی ناهمگن است که در دما و فشار زیاد انجام می‌شود.دامنه شیمی کاغذ ، وسیع و جالب است شامل مباحثی از قبیل شیمی کربوهیدراتها ، رنگدانه‌های معدنی ، رزینهای آلی طبیعی و سنتزی و افزودنی‌های پلیمری متعدد می‌باشد. در فرآیند تشکیل نیز تا حد زیادی شیمی کلوئید و شیمی سطح دخالت دارد. نقش پلیمر ، شیمی محیط زیست و شیمی تجزیه را نیز نباید فراموش کرد.

ترکیب شیمیایی کاغذ

از آنجا که کاغذ از الیافی ساخته می‌شود که قبلا تحت تاثیر تیمارهای فیزیکی و شیمیایی قرار گرفته‌اند، سلولهای گیاهی حاصل از ترکیب شیمیایی ثابتی نسبت به ساختار منابع گیاهی اولیه برخوردار نیستند. سلولهای گیاهی عمدتا از پلیمرهای کربوهیدراتی آغشته شده به مقادیر مختلف لیگنین (یک ترکیب پلیمری آروماتیک که میزان آن با افزایش سن گیاه افزایش می‌یابد و در حین فرآیند لیگنینی شدن تولید می‌گردد) تشکیل شده‌اند. بخش کربو هیدراتی سلول بطور عمده از پلی ساکارید سلولز تشکیل شده است. بخشی از این ترکیبات شامل پلی ساکاریدهای غیر ساختمانی با وزن مولکولی کم به نام همی سلولز هستند، که نقش بسیار مهمی در خصوصیات خمیر و کاغذ دارند. به نظر می‌رسید که با توجه به نام همی سلولزها ، این ترکیبات با سلولز ارتباط داشته باشند و به روش مشابهی با سلولز بیوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر بخوبی مشخص شده است که این پلی ساکاریدها به روش متفاوتی بیوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر به خوبی مشخص شده است که این پلی ساکاریدها به روش متفاوتی بیوسنتز می‌شوند و نقش ویژه‌ای در دیواره سلول گیاهان ایفا می‌کنند. علاوه بر این ترکیبات مهم ، مقادیر کمی از مواد آلی قابل استخراج و مقادر بسیار کمی از مواد معدنی نیز در دیواره سلولی الیاف وجود دارد.. 

ترکیب کلی استخراج الیاف گیاهی از نظر درصد کربن ، هیدروژن و اکسیژن بسته به درجه لیگنین شدن متغیر است. میزان این عناصر برای چوب حدود 50% کربن ، 6% هیدروژن و 44% اکسیژن است. از آنجایی که ترکیب عنصری کربوهیدراتها کم و بیش به صورت CH2O)n) است، میزان کربن موجود تقریبا حدود 40% است. لیگنین یک ترکیب آروماتیک با فرمول تقریبی C10H11O4 می‌باشد. بنابراین ، میزان کربن آن بطور متوسط حدود 65 - 60% است.

سلولز

سلولز مهمترین ترکیب ساختاری دیواره‌های سلول است و بعد از حذف لیگنین و انواع دیگر مواد استخراجی نیز مهمترین ترکیب ساختاری کاغذ محسوب می‌شود. از نظر شیمیایی ، سلولز یک پلیمر دارای ساختمان میکرو فیبریلی شبه بلوری متشکل از واحدهای D-β گلوکوپیرانوزی با اتصالات (4 <---- 1) گلیکوزیدی است. همچون بسیاری از پلی ساکاریدها ، سلولز پلیمری بسپاشیده با وزن مولکولی زیاد است. بسته به نوع منبع سلولزی، درجه پلیمریزاسیون سلولز از 10000 تا 15000 متفاوت است.

سلولز 100% بلوری شناخته نشده است، اما ساختمان سلولز دارای یک بخش بلوری و یک بخش غیر بلوری یا بی‌شکل است. درجه بلورینگی بستگی به منشاء سلولز دارد. سلولز پنبه و انواع جلبکها مانند والونیا درجه بلورینگی بسیار بالایی است. در حالیکه سلولز چوب درجه بلورینگی پایینی دارد. سلولز بوسیله باکتریها نیز تولید می‌گردد که البته به عنوان منابع سلولزی برای کاغذ کاربردی ندارند. 

همی سلولزها

همی سلولزها گروهی از پلی ساکاریدهای غیر ساختاری با وزن مولکولی کم و اغلب ناهمگن هستند که ارتباطی با سلولز نداشته و از راه بیوسنتز متفاوتی تولید می‌شوند. نام همی سلولزها نشان دهنده ارتباط یا نزدیکی آنها با سلولز نیست. نقش همی سلولزها در دیوراه سلول بخوبی شناخته شده نیست، اما وزن مولکولی خیلی کم آنها نمی‌تواند همی سلولزها را به عنوان یک پلیمر ساختاری مطرح کند (درجه پلیمریزاسیون آنها بین 150 - 200 است.

تحقیقات نظری در این زمینه نشان می‌دهد که همی سلولزها ممکن است نقشی در انتقال آب داشته باشند. همی سلولزها معمولا از واحدهای مونومری هگزوزی مثل D- گلوکوپیرانوز ، D- مانوپیرانوز و D- گالاکتوپیرانوز و واحدهای پنتوزی مثل D- زایلو پیرانوز و –L آرابینوفورانوز تشکیل شده‌اند. بخش قابل توجهی از همی سلولزها حتی بعد از لیگنین زدایی شیمیایی ، در خمیر کاغذ باقی می‌مانند. مهمترین همی سلولز موجود در سوزنی برگان گالاکتو گلوکومانان است که حدود 20% از وزن خشک چوب را تشکیل می‌دهد.

لیگنین

لیگنین ، پلیمری آروماتیک با ساختاری بسیار پیچیده است. تقریبا کلیه خصویات لیگنین در کاربردهای کاغذ سازی نقش منفی دارند و کاغذهای با کیفیت خوب از الیافی ساخته می‌شود که تقریبا عاری از لیگنین هستند. لیگنین سبب شکننده شدن کاغذ می‌شود و به دلیل اکسایش نوری و تشکیل گروههای رنگی سبب افزایش زردی و تیرگی کاغذ می‌شود. کاغذ روزنامه مثال خوبی در این زمینه است و بطور کلی کلیه خمیرهای مکانیکی که در آنها مقدار زیادی لیگنین وجود دارد، چنین اثرهایی را نشان می‌دهد.

رزینها و مواد استخراجی

چوب حاوی مقدار کمی (کمتر از 5%) از ترکیباتی است که توسط حلالهای آلی مثل اتانول یا دی کلرومتان قابل استخراج هستند. میزان این ترکیبات در پهن برگان و سوزنی برگان و در بین گونه‌های مختلف چوبی متفاوت است. اگر چه این ترکیبات ممکن است در حین فرآیندهای شیمیایی تهیه خمیر کاغذ حذف شوند، اما همیشه مقداری از آنها در کاغذ باقی می‌ماند. ترکیب شیمیایی این مواد بسیار متغیر است و شامل آلکانها ، آلکنها ، اسیدهای چرب (اشباع یا غیز اشباع) ، استرهای گلیسرول ، مومها ، اسیدهای رزینی ، ترپنها و ترکیبات فنولی هستند.

میزان باقیمانده این ترکیبات این ترکیبات در خمیر و کاغذ بستگی به فرآیند تهیه خمیر مورد استفاده دارد. در مجموع ، ترکیبات اسیدی مثل اسیدهای چرب و رزینی در محیط قلیایی براحتی از طریق تبدیل شدن به نمکهای محلول حل می‌گردند، اما در خمیر سازی اسیدی ، این ترکیبات براحتی قابل حل و خارج سازی نیستند. چندین محصول فرعی مفید در عملیات خمیر سازی از مواد استخراجی قابل استحصال است که مهمترین آنها شامل تربانتین و روغن تال است. تربانتین مخلوطی از هیدروکربنهای دو حلقه‌ای با فرمول C10H16 است که ترکیبات عمده آن α و β- پنن است.

این ترکیبها به صورت محصولات فرعی فرار با بازده 5-4 لیتر به ازای هر تن چوب (کاج) قابل استحصال بوده و به عنوان حلال مور استفاده اند. روغن تال عمدتا از اسیدهای رزینی به همراه حدود 10% ترکیبات خنثی تشکیل شده است. این اسیدها از نظر ساختمانی ایزومرهای اسید آبیتیک هستند و به عنوان مواد افزودنی شیمیایی و مواد آهارزنی در تهیه کاغذ مصرف می‌شوند.

منبع مطلب : engineeredwood-paper.blogfa.com

مدیر محترم سایت engineeredwood-paper.blogfa.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

نظر خود را بنویسید

آخرین مطالب

مطالب تصادفی