يلعب الورق دورًا رئيسيًا في حياتنا اليومية، وقد تم استخدام الأوراق لسنوات عديدة من الآن، لكن كيف يصنع الورق؟ الأوراق مصنوعة من لب الخشب، وهو منتج صديق للبيئة.
الورق مصنوع من خلال العمليات التالية:
- يتم إجراء عملية اللب لفصل الألياف وتنظيفها.
- يتم اتباع إجراءات التكرير بعد عمليات فصل الألياف.
- عملية التخفيف لتشكيل خليط رقيق من الألياف.
- تكوين ألياف على شاشة رقيقة.
- الضغط لتعزيز كثافة المواد.
- التجفيف لإزالة كثافة المواد.
- إجراء التشطيب لتوفير سطح مناسب للاستخدام.
كيف يصنع الورق؟
يصنع الورق من ألياف سليلوزية ومواد نباتية أخرى. يمكن استخدام بعض المواد الاصطناعية لإضفاء صفات خاصة على المنتج النهائي.
يصنع الورق من ألياف الخشب، ولكن تُستخدم أيضًا الخِرَق والكتان والقطن الزغب وتفل قصب السكر (بقايا قصب السكر) في بعض الأوراق.
يتم أيضًا إعادة تدوير الورق المستخدم، وبعد تنقيته وإزالة الأحبار في بعض الأحيان، غالبًا ما يتم مزجه مع ألياف جديدة وإعادة تشكيله مرة أخرى في الورق.
كما يتم استخدام منتجات مثل أسيتات السليلوز والحرير الصناعي وإسترات السليلوز المصنوعة من السليلوز في أغشية التغليف. تهدف عملية فصل الألياف إلى إزالة اللجنين (مركب عضوي في الخشب) دون فقدان قوة الألياف، وبالتالي تحرير الألياف وإزالة الشوائب التي تسبب تغير اللون واحتمال تفكك الورق في المستقبل.
يلعب الهيميسليلوز دورًا مهمًا في الترابط من الألياف إلى الألياف في صناعة الورق. يشبه السليلوز في التركيب والوظيفة. توجد العديد من المستخلصات مثل الشمع والأوليوريسين في الخشب ولكنها لا تساهم في خصائص قوتها؛ يتم إزالتها أيضًا أثناء عملية فصل الألياف.
يمكن استخدام الألياف المستخرجة من أي نبات للورق. ومع ذلك، فإن قوة وجودة الألياف وعوامل أخرى تعقد عملية فصل الألياف.
بشكل عام، تنتج الأخشاب اللينة (مثل الصنوبر والتنوب) أليافًا طويلة وقوية تساهم في القوة للورق وتستخدم للصناديق والتعبئة. تنتج الأخشاب الصلبة ورقًا أضعف لأنها تحتوي على ألياف أقصر.
تعتبر الأخشاب اللينة أكثر نعومة وشفافية ومناسبة بشكل أفضل للطباعة. تُستخدم الأخشاب اللينة والأخشاب الصلبة في صناعة الورق ويتم خلطها أحيانًا لتوفير القوة والقدرة على الطباعة للمنتج النهائي.
إقرأ أيضاً… كيف يصنع الصابون؟
الخطوات المتبعة في إجراء صناعة الورق.
من أجل أن يصنع الورق، يتم أجراء مجموعة من العمليات. فيما يلي شرح للعمليات المتبعة في صناعة الورق:
1. تحضير المواد الخام.
يمكن أن يكون الخشب الذي يتم استلامه في مصنع اللب بأشكال مختلفة. يعتمد ذلك على عملية فصل الألياف وأصل المواد الخام. قد يتم استلامها على شكل (جذوع قصيرة) من الخشب المستدير مع بقاء اللحاء ملتصقًا، مثل رقائق بحجم نصف دولار تقريبًا والتي قد تكون قد تم إنتاجها من منشرة الخشب من خشب دائري منزوع اللحاء في مكان آخر.
في حالة استخدام الخشب المستدير، يتم نزع قشوره أولاً، عادةً عن طريق السحب في براميل فولاذية كبيرة حيث يمكن استخدام ماء الغسيل.
يتم بعد ذلك تقطيع تلك البراغي الخشبية منزوعة القشرة في آلة تقطيع إذا كانت عملية فصل الألياف تتطلب الهضم الكيميائي. يتم بعد ذلك فحص حجم الرقائق وتنظيفها وتخزينها مؤقتًا لمزيد من المعالجة.
2. فصل الألياف.
في مرحلة فصل الألياف، سوف تتباعد العديد من تقنيات فصل الألياف. تُحفظ الرقائق في قدر ضغط كبير (عملية الهضم)، حيث تُضاف إليه المواد الكيميائية المناسبة في عملية فصل الألياف الكيميائية بطريقة كرافت.
ثم يتم هضم الرقائق بالبخار عند درجات حرارة محددة لفصل الألياف وتذويب اللجنين جزئياً وغيره من المستخلصات.
تعمل بعض أجهزة الهضم بشكل مستمر مع تغذية ثابتة للرقائق (الأثاث) ويتم شحن الخمور بشكل متقطع وتعالج دفعة في وقت واحد.
بعد عملية الهضم، يتم تفريغ اللب المطبوخ في وعاء الضغط. هنا يتم إخراج البخار والمواد المتطايرة. بعد ذلك، يتم إرجاع اللب المطبوخ إلى دورة الاستعادة الكيميائية.
يعتبر فصل الألياف في عملية فصل الألياف الميكانيكية أقل دراماتيكية. يتم إجبار جذوع الأشجار المنزوعة اللحاء على عكس عجلات طحن الحجر الدوارة في عملية الخشب المطحون بالحجر.
يتم إنتاج اللب المكرر واللب الميكانيكي الحراري بواسطة الرقائق. بعدها يتم طحن هذه الرقائق عن طريق تمريرها من خلال الدوران السريع في كلتا العمليتين.
في المرحلة الثانية بعد التكرير، يتم غربلة اللب وتنظيفه وإزالة معظم ماء العملية استعدادًا لصناعة الورق.
3. عملية التبييض.
يحتوي اللب الخام على كمية ملحوظة من اللجنين وألوان أخرى، يجب تبييضه لإنتاج أوراق فاتحة اللون أو بيضاء مفضلة للعديد من المنتجات.
يتم إزالة اللجنين من الألياف عن طريق إذابة اللجنين الإضافي من السليلوز من خلال الكلورة والأكسدة. وتشمل ثاني أكسيد الكلور، وغاز الكلور، وهيبوكلوريت الصوديوم، وبيروكسيد الهيدروجين، والأكسجين.
يستخدم هيدروكسيد الصوديوم، وهو مادة قلوية قوية لاستخراج اللجنين المذاب من سطح الألياف.
تعتمد عوامل التبييض والتسلسل الذي تستخدم فيه على عدد من العوامل، مثل التكلفة النسبية لمواد التبييض الكيميائية ونوع وحالة اللب.
التبييض الميكانيكي لللب يختلف عن التبييض الكيميائي لللب. تم تصميم تبييض اللب الميكانيكي لتقليل إزالة اللجنين الذي من شأنه تقليل إنتاجية الألياف.
المواد الكيميائية المستخدمة لتبييض اللب الميكانيكي تقضي بشكل انتقائي على شوائب التلوين ولكنها تترك اللجنين والمواد السليلوزية سليمة، وتشمل هذه المواد ثنائي كبريتيت الصوديوم أو هيدرو سلفيت الزنك، وهيبوكلوريت الكالسيوم أو الصوديوم، والهيدروجين أو بيروكسيد الصوديوم، و عملية ثاني أكسيد الكبريت – البورول (نوع من طريقة هيدروسلفيت الصوديوم).
4. إجراء صناعة الورق.
قد يتم تنقيح اللب المبيض أو غير المبيض بشكل إضافي لقطع الألياف وخشونة سطح الألياف لتعزيز تكوين الألياف وترابطها عند دخولها ماكينة الورق.
يضاف الماء إلى عجينة اللب لصنع خليط رقيق يحتوي عادة على أقل من 1 في المائة من الألياف. يتم بعد ذلك تنظيف الملاط المخفف في منظفات الإعصار وغربله في شاشات الطرد المركزي قبل إدخاله في “الطرف الرطب” لآلة تشكيل الورق.
يمر المخزون المخفف عبر صندوق رأس يوزع ملاط الألياف بشكل موحد على عرض الورقة المراد تشكيلها.