در بخش های گذشته به بیان تاریخچه تولید کاغذ در ایران و جهان، کیفیت و مرغوبیت کاغذ، ترکیب شیمیایی کاغذ و مواد اولیه تهیه کاغذ صحبت شد، در این بخش نیز به معرفی بازیابی کاغذ می پردازیم.
بازیابی کاغذ
برای تولیدکردن یک تُن کاغذ تازه، به ۵ متر مکعب چوب که از ۵۰ درخت به‌دست می‌آید، احتیاج است. بازیابی ۱ تُن کاغذ باطله به مفهوم حفظ ۱۷ درخت است. بازیابی کاغذهای باطله محیط‌زیست و جنگل‌ها را حفظ و از هدررفتن انرژی جلوگیری می‌کند.
عوامل مؤثر در بازیابی کاغذ
– مواد شیمیایی و پرکن‌های کاغذ؛
– روش جمع‌آوری و رده‌بندی کاغذ؛
– نوع مرکب چاپ؛
– عمر کاغذ باطله.
مرکب‌زدایی کاغذ باطله به‌طور تجاری در سال ۱۹۵۰ شروع شد. در اروپا به‌طور مرتب از شناورسازی برای مرکب‌زدایی کاغذ باطله مورد بازیابی استفاده می‌شود. شناورسازی از نظر مصرف آب و کاهش الیاف بر روش شستوشو ارجحیت دارد.
انواع مرکب و خواص آن ها
مرکب روغنی
آبگریز است، به سختی از کاغذ جدا می شود، به‌سختی با شستوشو از بین می‌رود، آب شستوشو محیط‌زیست را آلوده می‌کند، میانگین اندازه ذرات آن ۵ تا ۱۰ µm است، مناسب برای فرآیند شناورسازی می‌باشد، دارای چگالی پایین می‌باشد.
مرکب آبی
آب‌دوست است، به‌سادگی از کاغذ جدا می‌شود، به‌سادگی با شستوشو از بین می‌رود، آب شستوشو محیط‌زیست را آلوده نمی‌کند، میانگین اندازه ذرات آن از ۱ µm کوچک‌تر است، برای فرآیند شستوشو به‌کار برده می‌شود.
ماهیت ذرات مرکب
ذرات مرکب معمولی متشکل از مواد زیر هستند:
– (رنگدانه) کربن سیاه؛
– عوامل چسباننده (روغنی یا آبی)؛
– اسیدهای آلی (افزودنی‌ها)؛
– پرکن‌ها (پوشش‌دهنده و شفاف‌کننده‌ها)؛
– خشک‌کن‌ها.
مرکب‌زدایی با شستوشو
مرکب‌زدایی با شستوشو فرآیندی فیزیکی است که شامل شست‌وشوی ذرات مرکب تا ۱۰ µm است، در حالی‌که الیاف بزرگ‌تر در توری‌ها نگه داشته می‌شوند.
امروزه اغلب سیستم‌های مرکب‌زدایی جدید نصب‌شده شامل هر دو سیستم شستوشو یعنی شناورسازی و شست‌وشویی می‌شوند که انعطاف‌پذیری بیشتری در کار با مرکب‌های گوناگون فراهم می‌کند.
بیشتر بخوانید: درآمدی بر کاغذ/ مواد اولیه تهیه کاغذ
خمیرسازی
کاغذ باطله خردشده روزنامه سیاه و سفید با چاپ افست در دستگاه شناورسازی آزمایشگاهی به‌صورت لجن و خمیر درمی‌آید و مرکب در خمیرسازی از کاغذ باطله جدا می‌شود.
غربال‌کردن و شستوشو
عملیات غربال مرطوب و شستوشو، پیش از شناورسازی با غربال ۰۴۴/۰ میلی‌متر و پس از شناورسازی با غربال ۰۳۷/۰ میلی‌متر برای جداکردن مرکب از الیاف اجرا می‌شود.
شناورسازی
برای آزمایش‌های شناورسازی از ماشین L1 شناورسازی دیفر استفاده می‌شود.
PH با استفاده از NaOH در ۹ درجه تنظیم می‌شود. سدیم اولیات ۵ درصد به‌عنوان گردآورنده از ۱۰ تا ۳۰ ml/l به‌کار می‌رود و Dowfroth 250 mL/L به‌عنوان کف‌ساز استفاده می‌شود.
رنگ‌بری
پس از مرکب‌زدایی با شناورسازی، ACE ماده رخت‌شویی و سود سوزآور به‌تنهایی یا به‌صورت مخلوط به‌عنوان عامل رنگ‌بر به محفظه شناورسازی افزوده می‌شود.
مرکب‌زدایی با شناورسازی
چهار مرحله در مرکب‌زدایی کاغذهای باطله وجود دارد:
۱- جداکردن ذرات مرکب از الیاف کاغذ به‌وسیله لجن‌سازی در مجاورت مواد شیمیایی؛
۲- تولید پاشیدگی پایدار ذرات در محلول موجود؛
۳- شناورسازی ذرات مرکب؛
۴- جلوگیری از رسوب دوباره ذرات مرکب روی الیاف.
اثر اولیه سود سوزآور، افزایش تورم الیاف سلولزی است. افزودن قلیا باعث صابونی‌شدن مواد چسباننده به مرکب‌های چاپی مرسوم می‌شود. با افزایش غلظت قلیا، بالا‌رفتن کارآیی مرکب‌زدایی نیز مشاهده می‌شود. به‌نظر می‌رسد جذب یون‌های OH، دامنه الکترواستاتیکی بین ذرات مرکب و الیاف را افزایش می‌دهد که به گسستگی بیشتر مرکب می‌انجامد.
در گام اول، یون‌های هیدروکسیل الیاف و ذرات مرکب را باردار می‌کنند. در گام دوم، بخش آبگریز شوینده به ذرات مرکب می‌چسبد و تحت تأثیر دافعه منفی بین الیاف و رنگدانه ذره مرکب از الیاف بیرون می‌آید.
مقایسه روش‌های شستوشو و شناورسازی
– مزایا و معایب مرکب‌زدایی با شناورسازی: استفاده از واکنش‌گر گران‌قیمت، اتلاف کم پرکن، بازیابی بالا، اتلاف کم ریزدانه‌ها، تصفیه ساده آب بازگشتی، مناسب برای مرکب‌های روغنی.
– مزایا و معایب مرکب‌زدایی با شستوشو: فرآیند کم‌هزینه، استفاده از واکنش‌گرهای ارزان‌قیمت، اتلاف زیاد پرکن، بازیابی کم، اتلاف زیاد ریزدانه‌ها، تصفیه پیچیده آب بازگشتی، مناسب برای مرکب‌های آبی.
سعید جندقی‌زاده – کارشناس چاپ‌ونشر
