|
| |
|
 |
|
داستان پيدايش كاغذ ۳
گروه: مقالات عمومي
|
|
|
ساختن كاغذ تكه‌اى كاغذ برداريد. آن را از ميان پاره كنيد و با دقت به لبه‌ى پارگى نگاه كنيد. در لبه‌ى پارگى، رشته‌هاى نازك و مو مانندى را مى‌بينيد كه همانند رشته‌هاى پشمى نمد، در هم تنيده‌اند. اين رشته‌‌ها از مولكول‌هايى به نام س لو ل ز ساخته شده‌اند. سلولز مولكولى نخ مانند و دراز است كه پيكر گياهان را مى‌سازد. هر يك از رشته‌هايى را كه درلبه‌ى پارگى كاغذ مى‌بينيد، از هزاران مولكول سلولز درست شده كه مانند رشته‌هاى طناب به دور هم پيچيده‌اند. چوب درختان مقدار زيادى سلولز دارند. از اين رو، كاغذ را از چوب آنها مى‌سازند. براى ساختن كاغذ، درختان را مى‌برند و به كمك دستگاههاى ويژه‌اى، تنه‌ى آنها را ريز ريز مى‌كنند. سپس، تكه‌هاى كوچك چوب را با مواد شيميايى(از جمله سود، سولفات يا سولفيت) و مقدار زيادى آب داغ، مخلوط مى‌كنند. به اين ترتيب، خميرى از رشته‌هاى سلولزى به دست مى‌آيد. آن‌گاه، خمير را روى يك تورى فلزى مى‌ريزند تا آب اضافى خود را از دست بدهد. سپس خمير از لابه‌لاى چند غلطك مى‌‌گذرد و آب خود را بيش‌تر از دست مى‌دهد. پمپ‌هاى مكنده‌ى آب، به اين كار كمك مى‌كنند. سرانجام، خميرى كه به صورت ورقه‌ى درازى درآمده است، با گذشتن از لابه‌لاى غلطك‌هاى داغ، كه در دستگاههاى بزرگ بيش از 100 عدد است، خشك مى‌شود و به صورت كاغذ در مى‌آيد. در پايان كار، دستگاهى كه به رايانه ارتباط دارد، كلفتى كاغذ، اندازه‌ى آب و شمار سوراخ‌هاى احتمالى موجود در آن را بررسى مى‌كند. در صورتى كه كلفتى كاغذ در همه‌جا يكسان باشد، اندازه‌ى آب مناسب باشد و تعداد سوراخ‌ها چندان زياد نباشد، كاغذ برش مى‌خورد و به بازار فرستاده مى‌شود. گاهى با بهره‌گيرى از مواد ديگرى، كاغذهاى بهترى ساخته مى‌شود. براى مثال، براى اين كه كاغذ سطح صاف‌ترى داشته باشد و آب زيادى به خود نگيرد، نشاسته يا رزين به دست آمده از درخت كاج را به آن مى‌افزايند. براى ساختن كاغذهاى بسيار نرم و سفيد نيز كاغذ را از لابه‌لاى غلطك‌هايى مى‌گذرانند كه دماى بيش‌ترى دارند و سطح آن كاغذ‌ها را با مخلوطى از خاك چينى و آب مى‌پوشانند. هم‌چنين، براى اين كه كاغذ محكم‌تر شود، به آن پنبه مى‌افزايند. اگر هم بخواهند از كاغذ، دستمال كاغذى درست كنند، به آن نرم‌كننده مى‌افزايند و با كمك مواد شيميايى، ميكروب‌هاى آن را از بين مى‌برند. بنابراين، با بهره‌گيرى از مواد گوناگون مى‌توانيم كاغذهاى ويژه، مانند كاغذهاى صافى، كاغذهاى روغنى، كاغذهاى خوش‌بو، كاغذ نقاشى، كاغذ خوش‌نويسى، كاغذهاى صنعتى، كاغذ دست‌شويى و گونه‌هاى ديگر، ساخت. كاغذسازى در ايران امروز هرچند ايرانيان از پيشگامان ساختن كاغذ بودند، اما پس از اختراع دستگاه كاغذساز در اروپا، انبوهى از كاغذهاى اروپايى به ايران و ديگر سرزمين‌هاى اسلامى وارد شد و بازار كاغذسازان دستى را كه از شاگردان خود پس افتاده بودند، كساد كرد. پس از زمان اندكى، كاغذهاى دستى براى هميشه برچيده شدند و زمان زيادى نگذشت كه حتى خاطره‌ى پيشگامى در كاغذسازى نيز از يادها رفت. پس از چندى، نخستين دستگاههاى كاغذسازى به كشورهاى اسلامى وارد شد و ساختن كاغذ به شيوه‌ى نوين آغاز شد. نخستين كارخانه‌ى كاغذسازى ايران پيش از جنگ جهانى دوم بنيان‌گذارى شد، اما چندان موفق نبود تا اين كه بيش از 50 سال پيش دستگاه كاغذساز دست دومى به ايران وارد شد و در كرج به كار انداخته شد. كاغذهاى ساخت اين كارخانه نيز نتوانست با كاغذ خارجى رقابت كند و آن كارخانه به‌زودى به‌صورت كارخانه‌ى مقواسازى درآمد. در سال 1326 خورشيدى نيز شركتى با سرمايه‌گذارى حسن‌على حكمت، دكتر صلح‌دوست، عيسائيان و چند نفر ديگر، در ورامين بنيان‌گذارى شد كه كاغذهاى باطله‌ى ادراه‌ها و سازمان‌ها خوراك آن بود. سپس، در سال 1346 شركتى به نام شركت سهامى كاغذ پارس با سرمايه‌ى اوليه‌ى 550 ميليون ريال در هفت‌تپه بنيان‌گذارى شد و نخستين كارخانه‌ى كاغذسازى ايران در سال 1349 كار خود را آغاز كرد. در سال 1352، بزرگ‌ترين كارخانه‌ى كاغذسازى ايران به نام مجتمع صنايع چوب و كاغذ ايران(چوكا) با مشاركت وزارت صنايع(60 درصد سهام) وزارت كشاورزى و عمران روستايى(40 درصد سهام) در كيلومتر شش جاده‌ى رضوان‌شهر به تالش بنيان‌گذارى شد و در سال 1357 كار خود را آغاز كرد. اوج گيرى انقلاب به بسته‌شدن بسيارى از كارخانه‌ها از جمله همين كارخانه‌ى كاغذسازى انجاميد كه بيش‌تر از سوى خارجى‌ها اداره مى‌شد. از سال 1361 تلاش‌هاى برنامه‌ريزى شده‌اي براى راه اندازى دوباره‌ى توليد كاغذ آغاز شد و با تحويل كارخانه به سازمان صنايع ملى ايران در سال 1364، اين تلاش‌ها به بار نشست و از آن سال است كه اين كارخانه در كار ساختن كاغذ ايرانى فعال گرديد.
|
|
|
سير تحولي رشد كارگران چيني كه در سال 751 به دست ايرانيان اسير شدند، اين فن را با استفاده از كتان و شاهدانه ، به مردم سمرقند آموختند و بعدها توسط مسلمانان در بغداد ، دمشق و حتي مراكش و اسپانيا متداول شد. اولين كارخانه كاغذ سازي ، درسال 1154 در اسپانيا و اولين آسياب تهيه پودر چوب ، در سال 1190 در فرانسه تأسيس شده بود. در ايران ، فعاليت كاغذ سازي ، اولين بار با تأسيس كارخانه مقوا سازي و با استفاده از كاغذهاي باطله درسال 1313 شمسي در كرج شروع شد و حدود 15 سال است كه با تأسيس دو كارخانه كاغذ سازي پارس در هفت تپه خوزستان و كارخانه چوب و كاغذ ايران (چوكا) در گيلان ، به صورت يك تكنولوژي مدرن و پيشرفته درآمده است. ديد كلي برخلاف اين تصور كه توليد كاغذ اساسا يك فرآيند مكانيكي است، در اين فرآيند ، پديده‌هاي شيميايي نقش برجسته‌اي دارند. از تبديل چوب به خمير كاغذ گرفته تا تشكيل كاغذ ، اصول شيميايي دخالت آشكاري دارند. ليگنين زدايي از يك منبع گياهي مناسب ، معمولا چوب ، يك فرآيند شيميايي ناهمگن است كه در دما و فشار زياد انجام مي‌شود. دامنه شيمي كاغذ ، وسيع و جالب است شامل مباحثي از قبيل شيمي كربوهيدراتها ، رنگدانه‌هاي معدني ، رزينهاي آلي طبيعي و سنتزي و افزودنيهاي پليمري متعدد مي‌باشد. در فرآيند تشكيل نيز تا حد زيادي شيمي كلوئيد و شيمي سطح دخالت دارد. نقش پليمر ، شيمي محيط زيست و شيمي تجزيه را نيز نبايد فراموش كرد. تركيب شيميايي كاغذ از آنجا كه كاغذ از اليافي ساخته مي‌شود كه قبلا تحت تاثير تيمارهاي فيزيكي و شيميايي قرار گرفته‌اند، سلولهاي گياهي حاصل از تركيب شيميايي ثابتي نسبت به ساختار منابع گياهي اوليه برخوردار نيستند. سلولهاي گياهي عمدتا از پليمرهاي كربوهيدراتي آغشته شده به مقادير مختلف ليگنين (يك تركيب پليمري آروماتيك كه ميزان آن با افزايش سن گياه افزايش مي‌يابد و در حين فرآيند ليگنيني شدن توليد مي‌گردد) تشكيل شده‌اند. بخش كربو هيدراتي سلول بطور عمده از پلي ساكاريد سلولز تشكيل شده است. بخشي از اين تركيبات شامل پلي ساكاريدهاي غير ساختماني با وزن مولكولي كم به نام همي سلولز هستند، كه نقش بسيار مهمي در خصوصيات خمير و كاغذ دارند. به نظر مي‌رسيد كه با توجه به نام همي سلولزها ، اين تركيبات با سلولز ارتباط داشته باشند و به روش مشابهي با سلولز بيوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر بخوبي مشخص شده است كه اين پلي ساكاريدها به روش متفاوتي بيوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر به خوبي مشخص شده است كه اين پلي ساكاريدها به روش متفاوتي بيوسنتز مي‌شوند و نقش ويژه‌اي در ديواره سلول گياهان ايفا مي‌كنند. علاوه بر اين تركيبات مهم ، مقادير كمي از مواد آلي قابل استخراج و مقادر بسيار كمي از مواد معدني نيز در ديواره سلولي الياف وجود دارد. تركيب كلي استخراج الياف گياهي از نظر درصد كربن ، هيدروژن و اكسيژن بسته به درجه ليگنين شدن متغير است. ميزان اين عناصر براي چوب حدود 50% كربن ، 6% هيدروژن و 44% اكسيژن است. از آنجايي كه تركيب عنصري كربوهيدراتها كم و بيش به صورت CH2O)n) است، ميزان كربن موجود تقريبا حدود 40% است. ليگنين يك تركيب آروماتيك با فرمول تقريبي C10H11O4 مي‌باشد. بنابراين ، ميزان كربن آن بطور متوسط حدود 65 - 60% است.
|
|
|
سلولز سلولز مهمترين تركيب ساختاري ديواره‌هاي سلول است و بعد از حذف ليگنين و انواع ديگر مواد استخراجي نيز مهمترين تركيب ساختاري كاغذ محسوب مي‌شود. از نظر شيميايي ، سلولز يك پليمر داراي ساختمان ميكرو فيبريلي شبه بلوري متشكل از واحدهاي D-β گلوكوپيرانوزي با اتصالات (4 <---- 1) گليكوزيدي است. همچون بسياري از پلي ساكاريدها ، سلولز پليمري بسپاشيده با وزن مولكولي زياد است. بسته به نوع منبع سلولزي، درجه پليمريزاسيون سلولز از 10000 تا 15000 متفاوت است. سلولز 100% بلوري شناخته نشده است، اما ساختمان سلولز داراي يك بخش بلوري و يك بخش غير بلوري يا بي‌شكل است. درجه بلورينگي بستگي به منشاء سلولز دارد. سلولز پنبه و انواع جلبكها مانند والونيا درجه بلورينگي بسيار بالايي است. در حاليكه سلولز چوب درجه بلورينگي پاييني دارد. سلولز بوسيله باكتريها نيز توليد مي‌گردد كه البته به عنوان منابع سلولزي براي كاغذ كاربردي ندارند. همي سلولزها همي سلولزها گروهي از پلي ساكاريدهاي غير ساختاري با وزن مولكولي كم و اغلب ناهمگن هستند كه ارتباطي با سلولز نداشته و از راه بيوسنتز متفاوتي توليد مي‌شوند. نام همي سلولزها نشان دهنده ارتباط يا نزديكي آنها با سلولز نيست. نقش همي سلولزها در ديوراه سلول بخوبي شناخته شده نيست، اما وزن مولكولي خيلي كم آنها نمي‌تواند همي سلولزها را به عنوان يك پليمر ساختاري مطرح كند (درجه پليمريزاسيون آنها بين 150 - 200 است). تحقيقات نظري در اين زمينه نشان مي‌دهد كه همي سلولزها ممكن است نقشي در انتقال آب داشته باشند. همي سلولزها معمولا از واحدهاي مونومري هگزوزي مثل D- گلوكوپيرانوز ، D- مانوپيرانوز و D- گالاكتوپيرانوز و واحدهاي پنتوزي مثل D- زايلو پيرانوز و …-L آرابينوفورانوز تشكيل شده‌اند. بخش قابل توجهي از همي سلولزها حتي بعد از ليگنين زدايي شيميايي ، در خمير كاغذ باقي مي‌مانند. مهمترين همي سلولز موجود در سوزني برگان گالاكتو گلوكومانان است كه حدود 20% از وزن خشك چوب را تشكيل مي‌دهد. ليگنين ليگنين ، پليمري آروماتيك با ساختاري بسيار پيچيده است. تقريبا كليه خصويات ليگنين در كاربردهاي كاغذ سازي نقش منفي دارند و كاغذهاي با كيفيت خوب از اليافي ساخته مي‌شود كه تقريبا عاري از ليگنين هستند. ليگنين سبب شكننده شدن كاغذ مي‌شود و به دليل اكسايش نوري و تشكيل گروههاي رنگي سبب افزايش زردي و تيرگي كاغذ مي‌شود. كاغذ روزنامه مثال خوبي در اين زمينه است و بطور كلي كليه خميرهاي مكانيكي كه در آنها مقدار زيادي ليگنين وجود دارد، چنين اثرهايي را نشان مي‌دهد. رزينها و مواد استخراجي چوب حاوي مقدار كمي (كمتر از 5%) از تركيباتي است كه توسط حلالهاي آلي مثل اتانول يا دي كلرومتان قابل استخراج هستند. ميزان اين تركيبات در پهن برگان و سوزني برگان و در بين گونه‌هاي مختلف چوبي متفاوت است. اگر چه اين تركيبات ممكن است در حين فرآيندهاي شيميايي تهيه خمير كاغذ حذف شوند، اما هميشه مقداري از آنها در كاغذ باقي مي‌ماند. تركيب شيميايي اين مواد بسيار متغير است و شامل آلكانها ، آلكنها ، اسيدهاي چرب (اشباع يا غيز اشباع) ، استرهاي گليسرول ، مومها ، اسيدهاي رزيني ، ترپنها و تركيبات فنولي هستند. ميزان باقيمانده اين تركيبات اين تركيبات در خمير و كاغذ بستگي به فرآيند تهيه خمير مورد استفاده دارد. در مجموع ، تركيبات اسيدي مثل اسيدهاي چرب و رزيني در محيط قليايي براحتي از طريق تبديل شدن به نمكهاي محلول حل مي‌گردند، اما در خمير سازي اسيدي ، اين تركيبات براحتي قابل حل و خارج سازي نيستند. چندين محصول فرعي مفيد در عمليات خمير سازي از مواد استخراجي قابل استحصال است كه مهمترين آنها شامل تربانتين و روغن تال است. تربانتين مخلوطي از هيدروكربنهاي دو حلقه‌اي با فرمول C10H16 است كه تركيبات عمده آن α و β- پنن است. اين تركيبها به صورت محصولات فرعي فرار با بازده 5-4 ليتر به ازاي هر تن چوب (كاج) قابل استحصال بوده و به عنوان حلال مور استفاده اند. روغن تال عمدتا از اسيدهاي رزيني به همراه حدود 10% تركيبات خنثي تشكيل شده است. اين اسيدها از نظر ساختماني ايزومرهاي اسيد آبيتيك هستند و به عنوان مواد افزودني شيميايي و مواد آهارزني در تهيه كاغذ مصرف مي‌شوند.
|
|
|
|
آی کتاب پلی است بین پدیدآورندگان
کتاب و خوانندگان آثارشان
|
پیگیری و سفارش تلفنی
88140837
|
|
