منوی پرتال
2017/05/07، 04:52 PM
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. این مطلب برگرفته از سایت چاپ بروشور است .
ترکیب شیمیایی کاغذ
از آنجا که کاغذ از الیافی ساخته می‌شود که قبلا تحت تاثی 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.
تهیه مراحل کاغذ
تهیه کاغذ دارای مراحل مختلفی می باشد که عبارتند از : استخراج سلولز ، تهیه خمیر کاغذ و تهیه صفحات کاغذ . سلولزی که برای تهیه کاغذ استفاده می شود ، اغلب از چوب و کاه استفاده می شود. سلولز را می توان به دو روش قلیایی و اسیدی استخراج کرد .
استخراج سلولز به روش قلیایی :
این روش شامل روش سولفات و روش سود می باشد . که بیشتر روش سولفات معمول است . در این روش از مخلوط سود ، کربنات سدیم و سو لفید سدیم استفاده می شود . سلولز کاه در تهیه کاغذ های ارزان ولطیف به کار می رود .
استخراج سلولز به روش اسیدی :
در این روش از گاز دی اکسید گوگرد و آهک باپاشیدن آب از بالا ، می توان بی سولفیت کلسیم بدست آورد
با مخلوط کردن این ماده با چوب های نرم شده می توان سلولز را استخراج کرد . سلولز بدست آمده باید از غربال های مخصوص عبور دهند تا قطعات تبدیل نشده ی آن جدا شود .
سلولز تهیه شده از مواد مختلف معمولا رنگی است و باید بی رنگ شود . برای بی رنگ کردن سلولز می توان از کلر ، دی اکسید گوگرد ، و هیپو کلریت استفاده کرد . پس از این اعمال مواد پر کننده ی معدنی : سولفات باریم و کلسیم ، کربنات های کلسیم و باریم و منیزیم ، کائولن ، پودر تالک و . . . می افزایند .
هدف از اضافه کردن مواد پر کننده :
۱) سطح صاف و براق
۲) پائین آوردن قیمت کاغذ تولیدی
کاغذ لایه خشک شده ای از الیاف سلولز است که هنگام معلق بودن در آب با استفاده از نیروهای کشش سطحی در هم می روند و سپس به وسیله پیوند سازی هیدروژنی در کنار یکدیگر می مانند. کاغذ از الیاف به هم آمیخته سلولز تشکیل می شود که عمدتا از چوب به دست می آید. تکه های پارچه ( معمولا پنبه ای ) که از کارخانه های بافندگی و لباس دوزی به دست می آید ، ساقه کتان ، شاهدانه ، کاه گندم و جو ، انواع کاغذ های باطله و الیاف تفاله چغندر نیز در تهیه کاغذ استفاده می شوند. لیگنین چوب که الیاف را به هم می چســــــباند در کاغذ باقی می ماند و سبب زرد رنگ شدن کاغذ در مقابل نور می شود. لیگتین یک ترکیب آروماتیک با فرمول C10 H11 O4 می باشـــــــد. کاغذ های با کیفیت خوب از الیافی ساخته می شوند که تقریبا عاری از لیگنین است. لیگنین سبب شکسته شدن کاغذ می شودو به دلیل اکسایش نوری و تشکیل گروه های رنگی سبب افزایش زردی و تیرگی کاغذ می شود. کاغذ روزنامه مثال خوبی در این زمینه است و به طورکلی خمیرهای مکانیکی که در آنها مقدار زیادی لیگتین وجود دارد ، چنین اثرهایی را نشان می دهند.
ترکیب شیمیایی کاغذ
از آنجا که کاغذ از الیافی ساخته می‌شود که قبلا تحت تاثی 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.
تهیه مراحل کاغذ
تهیه کاغذ دارای مراحل مختلفی می باشد که عبارتند از : استخراج سلولز ، تهیه خمیر کاغذ و تهیه صفحات کاغذ . سلولزی که برای تهیه کاغذ استفاده می شود ، اغلب از چوب و کاه استفاده می شود. سلولز را می توان به دو روش قلیایی و اسیدی استخراج کرد .
استخراج سلولز به روش قلیایی :
این روش شامل روش سولفات و روش سود می باشد . که بیشتر روش سولفات معمول است . در این روش از مخلوط سود ، کربنات سدیم و سو لفید سدیم استفاده می شود . سلولز کاه در تهیه کاغذ های ارزان ولطیف به کار می رود .
استخراج سلولز به روش اسیدی :
در این روش از گاز دی اکسید گوگرد و آهک باپاشیدن آب از بالا ، می توان بی سولفیت کلسیم بدست آورد
با مخلوط کردن این ماده با چوب های نرم شده می توان سلولز را استخراج کرد . سلولز بدست آمده باید از غربال های مخصوص عبور دهند تا قطعات تبدیل نشده ی آن جدا شود .
سلولز تهیه شده از مواد مختلف معمولا رنگی است و باید بی رنگ شود . برای بی رنگ کردن سلولز می توان از کلر ، دی اکسید گوگرد ، و هیپو کلریت استفاده کرد . پس از این اعمال مواد پر کننده ی معدنی : سولفات باریم و کلسیم ، کربنات های کلسیم و باریم و منیزیم ، کائولن ، پودر تالک و . . . می افزایند .
هدف از اضافه کردن مواد پر کننده :
۱) سطح صاف و براق
۲) پائین آوردن قیمت کاغذ تولیدی
کاغذ لایه خشک شده ای از الیاف سلولز است که هنگام معلق بودن در آب با استفاده از نیروهای کشش سطحی در هم می روند و سپس به وسیله پیوند سازی هیدروژنی در کنار یکدیگر می مانند. کاغذ از الیاف به هم آمیخته سلولز تشکیل می شود که عمدتا از چوب به دست می آید. تکه های پارچه ( معمولا پنبه ای ) که از کارخانه های بافندگی و لباس دوزی به دست می آید ، ساقه کتان ، شاهدانه ، کاه گندم و جو ، انواع کاغذ های باطله و الیاف تفاله چغندر نیز در تهیه کاغذ استفاده می شوند. لیگنین چوب که الیاف را به هم می چســــــباند در کاغذ باقی می ماند و سبب زرد رنگ شدن کاغذ در مقابل نور می شود. لیگتین یک ترکیب آروماتیک با فرمول C10 H11 O4 می باشـــــــد. کاغذ های با کیفیت خوب از الیافی ساخته می شوند که تقریبا عاری از لیگنین است. لیگنین سبب شکسته شدن کاغذ می شودو به دلیل اکسایش نوری و تشکیل گروه های رنگی سبب افزایش زردی و تیرگی کاغذ می شود. کاغذ روزنامه مثال خوبی در این زمینه است و به طورکلی خمیرهای مکانیکی که در آنها مقدار زیادی لیگتین وجود دارد ، چنین اثرهایی را نشان می دهند.
