مواد الیافی و افزودنی در ساخت کاغذ
شنبه 24 مهر ماه 1395

آماده سازی کاغذ باطله  برای استفاده بهینه از کاغذ باطله به عنوان الیاف دست دوم، ضروری است انواع کاغذها از نظر کیفیت، دسته بندی شوند. دسته بندی ممکن است در مبدأ جمع آوری انجام شود تا پس از جمع  آوری توسط شرکت های جمع آوری کننده صورت گیرد.

در صورت تعدد منابع، کار جمع آوری، بسته بندی و انتقال به کارخانه به عهده این شرکت ها است. معمولا کارخانه، مواد دریافتی را از نظر کیفیت کنترل می کند. به طور عمده منابع کاغذ باطله را به دو دسته پیش از مصرف و پس از مصرف تقسیم می کنند. کاغذهای پیش از مصرف شدن به کارخانه های تبدیلی و چاپخانه ها مربوط است که به صورت حلقه ای کاغذ خراب و غیراستاندارد یا مازاد بر مصرف و عمدتاً تمیز و آماده دریافت هستند، اما کاغذهای پس از مصرف شدن، خروجی منازل و ادارات است که بایستی دسته بندی و بسته بندی شوند. این نوع کاغذها کثیف تر و نامرغوب ترند. قیمت انواع کاغذ باطله در سراسر جهان مبتنی بر میزان عرضه و تقاضا و سادگی دسترس پذیری آن ها است. این قیمت ها به طور دایم در حال تغییرند و کم و زیاد می شوند. در سال های گذشته به دلیل افزایش عرضه، قیمت انواع کاغذ باطله به استثنای کاغذهای مرغوب سیر نزولی داشته است. 

در سال های اخیر، روش های بازیافت الیاف به ویژه الیاف ONP و OCC در آمریکا تغییر یافته است. امروزه حدود شصت درصد الیاف ONP از شهرها و شهرداری ها جمع آوری می شود. کنترل جمع آوری ONP و ارسال آن به کارخانه ها در دست شهرداری ها بوده و نقش شرکت های واسطه در این امر کم شده است. در مورد الیاف OCC نیز همین الگو مشاهده می شود. در حدود شصت درصد از این نوع کاغذها به طور مستقیم از فروشگاه های زنجیره ای به کارخانه ها می رود و برخی از فروشگاه های بزرگ با کارخانه های بازیافت قرارداد دارند. شهرداری ها هم منبع دیگر تامین کاغذهای OCC برای کارخانه های بازیافت هستند. 

میزان بازیافت

در کشورهای مختلف دو شاخص برای مقایسه سطح بازیافت به کار می رود. «نسبت بازیافت» یا «نرخ بازیابی» که برابر است با نسبت کاغذ جمع آوری شده به کاغذ مصرف شده در هر کشور و نسبت «بهره وری» یا «نرخ به کارگیری» که برابر است با نسبت کاغذ و مقوای باطله مورد استفاده (به تن) به کل کاغذ یا مقوای تولیدشده.

نسبت بازیافت در آمریکا در سال 1990 به بیش از 33 درصد رسید. در کشورهایی از قبیل ژاپن و تایوان که از منابع جنگلی محروم اند میزان (نرخ) بازیافت به حدود 50 درصد هم می رسد، اما میانگین نرخ بازیافت در 50 درصد، یک ماکزیمم ممکن و قابل دسترس است.

«نسبت بهره وری» از الیاف دست دوم در آمریکا حدود 25 درصد است و با آهنگی کند سیر صعودی دارد. در ژاپن این عدد، حدود 50 درصد و در اروپا حدود 40 درصد است. در کشورهای پیشرو در تولید کاغذ، به طور طبیعی به دلیل وجود مقدار کافی الیاف بکر این نسبت کم است. به عنوان مثال، نرخ بهره وری یا بهره گیری از الیاف دست دوم در سوئد و کانادا حدود 10 درصد است.

بر اساس آمار اخیری که توسط RISI-info تهیه شده است، در آمریکا، طی سال های 1990 تا 2006، میزان یا نرخ (بالقوه تهیه) بازیافت انواع کاغذ و مقوا از 4/26 میلیون تُن (35 درصد) به 9/48 میلیون تُن (54 درصد) رسیده که البته بیشترین درصد نرخ بالقوه تهیه بازیافت، به کاغذ روزنامه تا 71 درصد و مقوای کارتن کنگره ای تا 60 درصد، در سال 2006 مربوط است. در همین مدت (1990 تا 2006)، میزان یا نرخ بهره وری از 9/19 میلیون تُن (27 درصد) به 5/31 میلیون تُن (37 درصد) افزایش یافته است. به عبارت دیگر، طی 16 سال گذشته در این کشور، نرخ کاغذ و مقوای بازیافتی حدود 20 درصد و نرخ بهره وری یا میزان استفاده از کاغذ و مقوای بازیافتی در کاغذ و مقوای تولید شده، حدود ده درصد افزایش یافته است.

باید توجه داشت که میزان بازده الیاف یا خمیر بازیافتی از کاغذ و مقوای باطله صد درصد نیست، زیرا بخشی از مواد پرکننده، چسب ها، رنگ و غیره در هنگام عملیات بازیابی کاغذ باطله از دست می روند، لذا محاسبه شاخص بازده به صورت زیر ضرروی است: 

100×وزن کاملاً خشک کاغذ باطله ورود / وزن کاملاً خشک مواد بازیافتی = بازده (%)

بنابراین اگر بخواهیم نرخ حقیقی و نه ظاهری به کارگیری و بهره وری الیاف بازیافتی در تولید هر کاغذ و مقوا را محاسبه کنیم باید مقدار الیاف بازیافتی حاصل از عملیات بازیافت را بر کاغذ و مقوای تولید شده در نظر بگیریم که طبیعتاً این درصد از درصد ظاهری نرخ بهره وری در بالا، کمتر خواهد بود. بر اثر هر بار بازیافت، کمیت و کیفیت محصول بازیافتی کاهش می یابد. به همین دلیل بعضی از محققین معتقدند تکرار بازیافت بیش از چهار بار میسر نیست. در سطح نرخ بازیافت 50 درصد واضح است نیمی از مواد بازیافتی در هر زمان قبلاً یک یا چند بار مرحله بازیافت را طی کرده اند.

در اثر تکرار بازیافت میزان مقاومت به پارگی و ترکیدن و کشش نسبت به مقدار اولیه قبل از بازیافتی تا 40 درصد کاهش می یابد، ضمن آنکه ضریب مقاومتی در ارتباط با مقاومت خود الیاف و قدرت  پیوندهای بین لیفی نیز به طور چشمگیری کاهش یافته و میزان نرمه ها (Fines) پس از چهار بار بازیافت از 16 به 35 درصد افزایش یافته است که خود در نهایت موجب کاهش جدی مقاومت های کاغذ ساخته شده از این خمیر بازیافتی خواهد شد.

دستگاه های دوباره خمیر کردن کاغذ باطله

در کارخانه، بسته های کاغذ باطله، به درون یک خمیرساز ریخته شده و پس از هم زدن، به دوغاب خمیر تبدیل می شوند. ممکن است ذرات جوهر و اندود نیز در خمیرساز از الیاف جدا شده و پراکنده شوند. متغیرهایی همچون دما، غلظت، زمان ماندن در خمیرساز و جنبه های شیمیایی فرآیند باید کنترل شوند تا عملیات بهینه گردد. 

خمیرساز، قلب عملیات بازیافت است. رایج ترین نوع خمیرسازها، خمیرساز کم غلظت مجهز به طناب آشغال گیر است که به طور معمول با درصد خشکی پنج تا هشت درصد به طور ناپیوسته یا پیوسته کار می کند. فنرها، سیم ها و طناب های آشغال گیر به طور مداوم از مخلوط بیرون کشیده می شوند. اشیای سنگین بر اثر نیروهای مرکزگریزی در حفره ای جمع می شوند و سپس به کمک یک بالابر به بیرون انتقال می یابند. خمیرساز با غلظت بالا نیز در سیستم های خمیرسازی کاغذهای باطله به کار می رود. حُسن این خمیرسازها در این است که آلاینده هایی از قبیل پلاستیک و مواد مقاوم تر به صورت ذرات درشت باقی می مانند و جداسازی و خارج کردن بعدی آن ها آسان است. کارآیی جوهرزدایی این سیستم نیز بهتر است و فشار کمتری بر بر الیاف وارد می شود. این نوع خمیرسازها به صورت ناپیوسته کار می کنند، اما در مقایسه با خمیرسازهای با غلظت کم، دوره های زمانی عملیات، کوتاه تر است. همچنین خمیرسازهای ثانوی ممکن است به صورت پراکنده ساز، لیفی کننده یا ریش ریش کننده طراحی شوند.

منبع چاپ و نشر


تعداد دفعات مشاهده 1360