مراحل صناعة الورق، وكذلك المواد الكيميائية المستخدمة في صناعة الورق. وسنذكر أيضًا تحضير عجينة الورق، وسنتحدث أيضًا عن صناعة الورق قديمًا وحديثًا، وكل هذا من خلال مقالتنا. تابع معنا.
مراحل صناعة الورق
يتم تصنيع الورق باستخدام المادة الخام المستخرجة من الأشجار، والتي تسمى لب الخشب. تتكون بعض أنواع اللب من ألياف نباتية (السليلوز)، مع إضافة أنواع مختلفة من المواد للتحكم في الخصائص الفيزيائية والجمالية للأوراق وقابليتها للطباعة. هناك أيضًا أوراق عالية الجودة. يمكن تصنيع الجودة العالية يدويًا باستخدام ألياف القطن أو الكتان أو القنب. تعد عملية اختيار جودة الألياف عملية مهمة في صناعة الورق. يمكن تصنيع الأوراق ذات النعومة والمرونة والعتامة الجيدة بكميات كبيرة باستخدام ألياف القش. الخيزران وعشب الإسبارتو. أما الأوراق المصنعة حاليا فإن 90% منها تصنع من لب خشب أشجار الصنوبر الناعمة مثل التنوب أو الصنوبر. تتم عملية صناعة الورق على مرحلتين:
1- مرحلة تجهيز المواد الخام :
– تحويل رقائق الخشب الطويلة إلى لب الخشب.
– غسيل وتبييض وتكرير وضرب وتحجيم وتلوين الألياف. ومن المهم تبييض الأوراق باستخدام الأكسجين بدلاً من تبييضها باستخدام الكلور، حيث أن الكلور مضر بالبيئة.
– تحسين جودة اللب باستخدام آلة تسمى المصفاة المخروطية.
2- مرحلة تغذية اللب في ماكينة صناعة الورق:
تسمى آلة تصنيع الورق بـ Fourdrinier، ويتم تصنيع الورق باستخدام هذه الآلة من خلال الخطوات التالية:
– إدخال الأوراق في آلة تصنيع الأوراق.
– استخدام آلة الشفط لتقليل محتوى الرطوبة في الأوراق.
التجفيف باستخدام المجفف الأسطواني، الذي يمرر الورق فوق سلسلة من براميل الفولاذ المقاوم للصدأ عند درجة حرارة 93 درجة مئوية للتأكد من أن الورق يحتوي على ما يقرب من 4-5٪ فقط من الرطوبة.
المواد الكيميائية المستخدمة في صناعة الورق
بعد أن يتم سحق لب الشجرة في مصانع الورق، يتم وضعه في محلول يحتوي على بعض المواد الكيميائية. كما تستخدم في تلوين الورق مجموعة من الألوان والأحبار والأصباغ المستخرجة من مواد كيميائية مختلفة.
تحضير عجينة الورق
1- العمليات الكيميائية:
هذه هي العمليات التي تستخدم فيها المواد الكيميائية كمذيبات في عملية العجن. تعمل هذه المواد على إذابة مادة اللجنين الموجودة في ألياف الخشب. يتم في البداية غسل الخشب وإزالة الشوائب منه، ومن ثم يتم تقطيعه إلى شرائح يتراوح طولها بين 12-25 بوصة. ملم، ثم يتم غمس رقائق الخشب في محلول حمضي داخل خزان ضغط يتم تسخينه بواسطة بخار الماء. يُعرف هذا الخزان باسم الهاضم. أما عملية العجن هذه فتعرف بعملية الكبريتيت الكيميائية.
وفي بعض المصانع تتم عملية العجن الكيميائي عن طريق غمس رقائق الخشب في محلول الصودا الكاوية وكبريتيد الصوديوم داخل برج كبير يعرف بالهاضم المستمر، وتعرف هذه العملية بعملية الكبريتات.
2- العمليات الآلية:
أقدم عملية آلية تستخدم في صناعة الورق وتحضير لب الخشب هي عملية طحن الخشب بالحجر، حيث يتم ضغط قطع صغيرة من الخشب من جذوع الأشجار باستخدام الحجر المخصص لعمليات الطحن. تساعد الحرارة الناتجة عن الاحتكاك على تسخين مادة اللجنين التي تتكون منها الألياف، مما يؤدي إلى تليينها. بعد ذلك، تتم إزالتها. تنفصل الألياف عن سطح الخشب بسهولة.
أما بالنسبة لعملية العجن الميكانيكية الحرارية، فيتم في البداية تسخين رقائق الخشب بحيث تقوم آلة تحتوي على قرصين دوارين بتقطيع الخشب بعد تسخينه إلى ألياف منفردة.
3- العمليات شبه الكيميائية:
ويشمل كلا من العمليات الكيميائية والميكانيكية، حيث يتم استخدام المواد الكيميائية لتليين اللجنين، ثم تقوم المرشحات القرصية بفصل ألياف الخشب عن بعضها البعض.
في كل هذه الطرق، يتم غسل عجينة الورق وتمريرها عبر سلسلة من المناخل. لإزالة الشوائب الصلبة والعقد وجميع المواد الغريبة يمكن إجراء عمليات التبييض لبعض العجائن. بهدف إنتاج رقائق ورق بدرجة أعلى من البياض.
صناعة الورق قديما وحديثا
1- صناعة الورق قديماً:
بدأت صناعة الورق منذ القدم، عندما اخترع الورق في الصين على يد الصيني كاي لون. تم تصنيع الورق الأول من ألياف نباتية متآكلة، واستمرت صناعة الورق في الانتشار والتطور حتى وصلت إلى ما هي عليه الآن.[٢] قديماً، كانت صناعة الأوراق تتم عن طريق إزالة الطبقات الليفية الموجودة في ساق النبات، ووضعها بجانب بعضها البعض بشكل عمودي مع مجموعة أخرى من الطبقات التي تم ترتيبها بنفس الطريقة، لترطيبها جميعها، ضغطها، وتجفيفها، حتى يستخرج عصير النبات (بالإنجليزية:gluelike) ثم لصقها ببعضها البعض. لبعضها البعض، بمثابة مادة لاصقة طبيعية.
2- صناعة الورق الجديدة:
واستمر العالم في صناعة الورق يدوياً، حتى اخترع لويس روبرت أول آلة لصناعة الورق، مما سهل عملية صناعة الورق. تعمل هذه الآلة عبر مرحلتين أساسيتين: معالجة المواد الخام، وصناعة الصفيحة الورقية في آلة Fourdrinier، والتي تلخص الطريقة. يعمل على النحو التالي:
– مرحلة تجهيز المواد الخام :
تتضمن هذه المرحلة تحويل رقائق الخشب إلى عجينة، حيث أن اللب هو المادة الخام لصناعة الورق، ويتم تصنيعه بطريقتين:
– اللب الكيميائي:
وتعتبر هذه الطريقة الأكثر كفاءة لإنتاج ورق عالي الجودة، حيث يتم طهي القطع الخشبية بمواد كيميائية لإزالة مادة اللجنين، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى ألياف يتم غسلها وتبييضها حتى تصل إلى شكلها النهائي.
– اللب الميكانيكي:
تعتمد هذه الطريقة على طحن قطع الخشب تحت تيار من الماء، حيث يتم فصل اللحاء عن قطع الخشب، ومن ثم يتم تقطيع هذه القطع إلى قطع أصغر قبل تحويلها إلى ألياف. تتضمن هذه المرحلة أيضًا تبييض الورق، حيث أن تبييض الورق مهم لأغراض الكتابة، حيث تتم إزالة لون اللجنين الداكن عن طريق تبييض اللب باستخدام تقنيات التبييض بالأكسجين، بالإضافة إلى تكرير الألياف وضربها وتغيير حجمها وتلوينها أيضًا. في هذه المرحلة.
– مرحلة تصنيع الصفيحة الورقية في ماكينة فوردينير :
في هذه المرحلة، يتم تشكيل الألياف لإنتاج أنواع مختلفة من الورق. يتدفق اللب إلى آلة فوردينير، ومن ثم يخضع لعدة عمليات ينتج عنها تكوين ورقة من الألياف، يتم إخضاعها للشفط والتجفيف لتقليل الرطوبة فيها، تليها عملية الصقل. والذي يهدف إلى تعزيز الخواص الفيزيائية والميكانيكية للورقة. وأخيرًا، يتم تغليف الصفحات الورقية المصنعة في لفات كبيرة للشحن.