وبلاگِ علمی محققِ جوان
تحقیق و پژوهش های علمی، دانشگاهی و آموزشی
آرشیو وبلاگ

چکیده:

تحولات قرن اخیر همراه با ازدیاد جمعیت و پیشرفت تکنولوژی مرحله تازه­ای از تخریب طبیعت و محیط­زیست را در پی دارد. به عبارتی دیگر بشر از زمانی­که چادرنشینی و کوچ­روی را کنار گذاشت و اسکان در روستا و سپس شهر را برگزید، به سازماندهی و مدیریت زباله و پسماندهای ناشی از فعالیت­های خود توجه کرد. انقلاب صنعتی که در واقع برای بهتر کردن زندگی انسان­ها رخ داد، متأسفانه با تولید و مصرف بیشتر ناگواری­های بسیاری برای محیط­زیست و زندگی انسان­ها به وجود آورده است. درواقع بعد از انقلاب صنعتی و رشد سریع مصنوعات بشر و تولید مواد شیمیایی، کیفیت مواد زائد تغییر کرد و مواد زائد پایدارتر و غیر قابل تجدید بیولوژیکی به زایدات شهری افزوده شد، در این حالت برخورد با زایدات به توجه بیشتری نیاز داشت و باید در مدیریت زایدات تحولی ایجاد می­شد. در صد سال اخیر که آوازه پیشرفت بشر و به اصطلاح متمدن شدن او مطرح شد، کره زمین خسارات فراوانی دیده است که بازتاب نخست آن متوجه خود انسان است. وجود میلیون­ها تن زباله شهری و ده­ها هزار نوع مواد خطرناک و سمی در آن­ها که حاصل فعالیت­های روزمره انسان است، سبب آلودگی­های گسترده­ای در محیط شده است. عدم وجود مدیریت صحیح و مقررات لازم برای جمع­آوری، دفع و بازیافت هزاران تن زباله که بخش قابل توجهی از آن قابلیت تبدیل به کود آلی را دارد و یا قابل بازیافت و برگشت به چرخه تولید می­باشد، مشکلات عمده­ای را خصوصاً در کشورهای کمتر توسعه یافته به­وجود آورده است.

فرآورده­های کاغذی از جمله نیازهای جوامع بشری به­ویژه جوامع پیشرفته و صنعتی است. مصرف بسیار زیاد کاغذ و فرآورده­های کاغذی، تقاضای روز افزون برای آن و  کمبود شدید ماده اولیه چوبی از یک­طف و مشکلات زیست محیطی ناشی از دفن زایدات کاغذی از طرف دیگر لزوم بازیافت و استفاده مجدد از کاغذهای مصرف شده را دوچندان کرده­ است. کاغذ به عنوان یک کالای استراتژیک که در حدود 85 تا 90 درصد آن از درختان جنگلهای طبیعی و دست کاشت بدست می­آید سهم زیادی از زباله­های خانگی و اداری و تجاری را به خودش اختصاص داده است که به عنوان سلطان زایدات لقب گرفته است. تولید روز افزون زباله از جمله کاغذ و مقوا و دفع غیر اصولی آن به محیط زیست، علاوه بر هدر دادن سرمایه ملی، باعث از بین رفتن منابع طبیعی می­شود. با توجه به مشکلات مربوط به کمبود مواد اولیه چوبی برای صنایع خمیرکاغذ کشور یکی از بهترین راه­حلهای ممکن در دنیا، بازیافت کاغذ میباشد. مزایای بازیافت کاغذ به عنوان کالای استراتژیک و ارزشمند در کشور ما به دلایل سودآوری آن، کاهش وابستگی به واردات این محصول، کاهش هزینه تبدیل و تولید آن از الیاف گیاهی به کاغذ، و اشتغال از اهمیت خاصی بر خوردار می­باشد. علی­رغم این­که در حال حاضر این روش در کشور ما در مقایسه با سایر کشورهای صنعتی و پیشرفته از وضعیت مناسبی برخوردار نمی­باشد ولی با انجام اقدامات مفید و مؤثر و همچنین با اعمال روش­های مناسب مدیریت، مشارکت­های مردمی و گسترش فرهنگ بازیافت در سطح جهان می­توان از این روش به خوبی و در سطح مطلوب برای پاسخ­گویی به مشکلات صنعت خمیر و کاغذ کشور استفاده کرد. همچنین میزان بازیافت کاغذ و مقوای کشور مقدار ناچیز 2 درصد بوده، این در صورتی است که در کشورهای توسعه یافته همچون سوئیس، متوسط جهانی و اروپا به ترتیب در حدود 6/87، 6/50 و 66 درصد کاغذ و مقوا مصرفی مورد بازیافت قرار میگیرد.

بازیافت راه­حلی است که نسبت به دفن یا سوزاندن مواد زائد و حتی در مورد کاغذ از تبدیل آن به کمپوست هزینه کمتری را به شهرداری­ها تحمیل می­کند و صرفه­جویی در انرژی و محیط زیست تمیزتر اساس آن را تشکیل می­دهد.

 

مقدمه:

به­طورکلی جنگل­ها و مراتع از حیث تأمین مواد غذایی، محصولات چوبی و کاغذی، تأمین مایحتاج عمومی، جلوگیری از فرسایش خاک و حفظ آب نقش مهمی را در اکوسیستم طبیعی ایفا می­کنند. بنابراین تلاش برای جلوگیری از نابودی این منابع طبیعی از اهمیت حیاتی برخوردار است. ایران کشوری است که تنها حدود 5/7 درصد آن توسط جنگل پوشیده شده و بدین خاطر در زمره کشورهای با پوشش جنگلی کم قرار می­گیرد. با توجه به سیاست­های اتخاذ شده از سوی سازمان جنگل­ها و مراتع در زمینه حفظ و صیانت از جنگل­های شمالی کشور، میزان نشانه­گذاری و برداشت چوب در سال­های گذشته مسیر نزولی داشته است.

در جوامع امروزی الگوی مصرف به گونه­ای است که همواره مقدار زیادی زباله تولید می­گردد. یکی از راه­های حفاظت از منابع، بازیافت مواد می­باشد. زباله­های شهري از اجزاي مختلفي از جمله كاغذ و مقوا تشكيل ميشود كه كاغذ و مقوا درصد قابل توجهي از آن را شامل مي­شود به­طوری­که بر اساس نتایج آنالیز فیزیکی زباله­های شهری در ایران به­طور متوسط حدود 9/10 % از این زباله­ها را کاغذ و مقوا تشکیل می­دهد. در کشور ایران سالانه بیش از 400 هزار تن کاغذ مصرف می­شود که معادل قطع سالانه شش میلیون و ششصد هزار اصله درخت می­باشد. برای تولید هر تن کاغذ تعداد 17 – 15 اصله درخت باید قطع شود یا به بیان دیگر حدود 3 تن یا 6 مترمکعب چوب جنگلی نیاز است، این در حالیست که در صورت بازیافت 25 % از کاغذهای موجود در زباله­های شهری می­توان سالانه از قطع یک میلیون و هفتصد هزار اصله درخت جلوگیری کرد.مزایای دیگر بازیافت کاغذ شامل کاهش مصرف 5/682 گالن نفت، 7000 گالن آب و 313 یارد مکعب از فضای گورستان زباله به ازای بازیافت یک تن کاغذ، کاهش میزان مصرف گاز متان که 25 برابر سمی­تر از دی­اکسید کربن است، کاهش 60 % انرزی مصرفی نسبت به وقتی که از درخت برای ساخت کاغذ استفاده می­شود و کاهش 25 % آلودگی آب می­باشد. بنابراين عدم توجه به كاغذ و مقوا، و بازيافت آن باعث هدر رفتن سرمايه ملي (منابع اقتصادی، عدم وابستگی در جهت ورود خمیر کاغذ) و همچنين باعث ضرر و زيان به محيط زيست (کاهش تولید زباله و کاهش آلودگی) و از بين رفتن جنگلها مي­شود كه خود اثرات ديگري براي محيط زيست به دنبال خواهد داشت.

کاغذ یک کالای استراتژیک بوده و نقش حیاتی در توسعه فرهنگی به عهده دارد. این فرآورده هنوز نیز در فرآیند ارتباطات نقش کلیدی داشته و در آینده نیز همچنان از جایگاه مهمی برخوردار خواهد بود. فرآورده­های کاغذی به صورت­های بسیار گوناگونی ساخته می­شوند و این تنوع به کاغذ امکان می­دهد رقابت­پذیری خود را در مقایسه با سایر فرآورده­های مشابه حفظ نموده و از این طریق بتواند به تقاضاهای روزافزون در رابطه با کاربرد وسیع خود پاسخ بدهد.

آمارهای موجود در دنیا حاکی از افزایش مصرف کاغذ به­ویژه کاغذهای چاپ روزنامه و مجله می­باشند. عوامل چندی بر این افزایش مصرف مرتبط هستند که از آن جمله می­توان به گسترش روزافزون جمعیت و توسعه فرهنگی جوامع اشاره نمود. مصرف سرانه کاغذ در هر جامعه به عنوان شاخصی از رشد و توسعه فرهنگی آن جامعه در نظر گرفته می­شود. لذا دیده می­شود در شرایطی که هر دو عامل افزایش جمعیت و توسعه فرهنگی به صورت توأم تاثیر بگذارند، رشد مصرف سرانه کاغذ نیز به صورت تصاعدی خواهد بود. کشور ما نیز از این قاعده مستثنی نبوده و در سال­های اخیر، افزایش مصرف کاغذ به­ویژه کاغذهای روزنامه و مجله از نرخ رشد بالایی برخوردار بوده است.

در سال­های اخیر به دلیل کاهش منابع چوبی، افزایش تقاضا برای محصولات کاغذی، افزایش نگرانی­های زیست محیطی ناشی از تولید کاغذهای بکر و حجم بالای کاغذ موجود در زباله­های شهری، ضرورت امر بازیافت منابع کاغذ موجود بیش از پیش احساس می­شود. یکی از مراحل مهم در فرآیند بازیافت کاغذ و استفاده مجدد از آن، مرکب­زدایی است. در سال­های اخیر توجه محققین در سطح بین­اللمللی به سوی بهینه­سازی و یافتن راه­های جدید در زمینه زدودن آلاینده­ها به­ویژه مرکب از کاغذهای باطله معطوف شده است. طبق آمارهای موجود در سال 1998 میلادی، 22 درصد از کل کاغذ حاوی مرکب توسط کارخانجات تولیدکننده کاغذهای روزنامه و چاپ و تحریر بازیافت شده، درصورتی­که این مقدار در سال 2001 به 31 درصد افزایش یافته است. سهولت و یا سختی زدودن مرکب در ابتدا به نوع مرکب، فرآیند چاپ و نوع الیاف بستگی دارد. برخی از انواع کاغذ مانند روزنامه­های چاپ شده با مرکب­های از جنس روغن نسبتاً به آسانی با فرآیندهای متداول شیمیایی مرکب­زدایی می­شوند. اما کاغذهای چاپ شده به روش غیر تماسی به سختی مرکب­زدایی می­شوند و این در حالی است که مقدار چنین کاغذهایی نسبت به حجم کل کاغذ بازیافت شده پیوسته درحال افزایش است.

جهت پاسخگویی به مصرف داخلی کاغذ به­ویژه کاغذهای روزنامه و مجله در سال­های اخیر علاوه بر تولید داخلی، این فرآورده­ها عمدتاً از طریق افزایش واردات تأمین شده­اند. به دلیل ارزبری واردات کاغذ، تلاش بر این بوده است که تا حد امکان از طریق افزایش تولید داخلی نسبت به تأمین کمبودها اقدام شود.

در حال حاضر علی­رغم اقدامات مختلف برای توسعه کشت و پرورش گونه­های مناسب تندرشد از جمله صنوبر برای تأمین ماده اولیه مورد نیاز، باز هم کمبود مواد اولیه سلولزی مناسب به عنوان یک مشکل عمده در صنایع چوب و کاغذ محسوب می­شود. به دلیل محدودیت سطح جنگل­های شمال کشور و افزایش روند تخریبی آن­ها طی سال­های اخیر، تأمین تمامی مواد اولیه مورد نیاز از این جنگل­ها امکان­پذیر نیست و بنابراین ضرورت دارد راه حل­های مختلف جهت جبران این کمبود بررسی شده و در صورتی­که از نظر فنی و اقتصادی مناسب باشند، مورد استفاده قرار گیرند.

یکی از روش­های تأمین مواد اولیه سلولزی مناسب برای صنایع کاغذسازی، که طی سالیان اخیر در سطح جهانی مورد توجه جدی قرار گرفته است، بازیافت کاغذهای باطله (waste Paper Recycling) می­باشد. در نیمه قرن بیستم در بسیاری از کشورهای دنیا به دلایل مختلف از جمله محدودیت منابع سلولزی، مصرف روزافزون فرآورده­های کاغذی، مشکلات زیست محیطی، هزینه بالا و روزافزون تولید کاغذ و مقوا از مواد خام سلولزی، هزینه بالای انرژی و غیره، استفاده از فناوری بازیافت به صورت بسیار جدی مورد توجه قرار گرفته است و در آستانه قرن بیست­و­یکم، توسعه استفاده از الیاف بازیافتی به عنوان ماده اولیه سلولزی در صنعت کاغذسازی، قادر است بخش قابل ملاحظه­ای از کمبودهای مواد خام سلولزی در این صنعت را به صورت رضایت­بخشی جبران نماید.

مصارف متنوع فرآورده­های کاغذی در امور چاپ و تحریر، بسته بندی، بهداشتی، تزئینات و دکوراسیون به نحوی روزافزون نیاز به محصولات سلولزی را به عنوان ضرورتی اجتناب ناپذیر در آورده است. در سال­هاي اخير به دليل كمبود منابع طبيعي و جلوگيري از اثرات تخريب محيط زيست، بازيافت كاغذ از كاغذهاي باطله، مورد توجه قرار گرفته است. کاغذ پس از مواد زائد جامد فساد پذیر و قابل کمپوست، دومین جز با ارزش و قابل بازیافت زباله می­باشد. از کل کاغذ و مقوای مصرفی تقریباً 80 درصد آن قابل بازیافت و استفاده مجدد است. کاغذ و مقوای قابل بازیافت موجود در زباله شهری عموماً شامل روزنامه، کتاب، مجله، کاغذهای چاپی ، تبلیغاتی و تجاری، مکاتبات اداری، کاغذهای پرینت ، مقوا و کاغذ بسته بندی می­باشد. منازل، ادارات و مدارس مهم­ترین منابع تامین کاغذ های باطله هستند. بهترين روش جمع­آوري آن از درب منازل، اداره ها و مدارس قبل از مخلوط شدن با بقيه پسماندها است. تفکیک از مبدا، نخستین بار در سال 1985 در کشور آلمان غربی سابق و آن هم در مورد دورریزهای مراکز مسکونی صورت پذیرفت. برای استفاده بهینه از کاغذهای باطله بعنوان الیاف دست دوم، ضروری است انواع کاغذها از نظر کیفیت دسته بندی شوند. بیشتر کاغذهای باطله جمع آوری شده، به انواع کاغذهای بسته بندی تبدیل می­شوند. براساس گزارش سازمان بازیافت، میزان بازیافت کاغذ و مقوا در ایران حدود 186 هزار تن در سال بوده که این میزان در جهان در سال 2009 حدود 6/181 میلیون تن بوده است. امید است با توجه به برنامه ریزی هدفمند این منابع عظیم سهم قابل توجهی را در تأمین ماده اولیه صنایع کاغذ برعهده گیرد. طبق آمار فائو مقدار واردات کاغذ بازیافتی (2009) در ایران 426 تن بوده که این مقدار در جهان به میزان 54945334 تن میباشد و در بخش صادرات سهم ایران 1421 تن بوده که مقدار صادرات کاغذ بازیافتی در جهان به میزان 55910849 تن بوده است. بر اساس آمارهاي موجود، روزانه در حدود 5/3 ميليون تن زباله در سراسر دنيا توليد مي­شود که سهم کشور ما در توليد آن در حدود40 هزار تن در روز است. بر اساس آمارهاي موجود در سال 1378 ميزان سرانه توليد زباله شهري در ايران حدود 820 گرم بوده است و در مجموع در شهرهاي کشور ما در حدود 32 هزار تن زباله در روز توليد شده است. بر اساس نتايج آناليز فيزيكي زباله هاي شهري در ايران به طور متوسط حدود 9/10 % از اين زباله ها را كاغذ و مقوا تشكيل مي­دهد. تحقيقات انجام شده در كشور نشان مي­دهد كه فقط با بازيافت 25% كاغذ و مقواي موجود در زباله­هاي توليدي مي­توان سالانه 100 هزار تن كاغذ بازيافتي بدست آورد اين فعاليت به مفهوم تداوم حيات 1700000 اصله درخت در سال است .آمریکا 30 درصد کل کاغذ جهان را مصرف می­کند و از کل 521 کارخانه تولید کاغذ در آمریکا 450 کارخانه از کاغذهای باطله برای تولید کاغذ استفاده می­کنند و در مقیاس جهانی هر ساله بیش از 95 میلیون تن کاغذ باطله برای تولید کاغذ جدید بازیافت می­شود. نکته قابل توجه اینکه همه روزنامه­های آمریکا از کاغذهای باطله و بازیافتی است و مطبوعات این کشور اجازه ندارند از کاغذ نو استفاده کنند. همچنین تمامی ادارات دولتی در آمريکا هم اکنون موظف اند 60 درصد از کاغذ مورد نياز خود را از کاغذهای بازيافتی خريداری نمایند. در این کشور میزان تولید کاغذهای بازیافتی به قدری است که در صدی از آنرا به فروش میرساند. هند نیز 50% کاغذ مصرفیش بازیافتی میباشد. کشور ژاپن نیمی از 30 میلیون تن کاغذ مصرفیش را به روشهای مختلف از زباله شهری جدا کرده و از در آمد حاصل از آن سالانه 2 میلیارد دلار به هزینه جمع آوری و دفع زباله های خویش کمک می­کند.امروزه در كشورهايي همچون هلند، سوئيس و ژاپن بيش از 50 درصد كاغذهاي مصرفي مورد بازيافت قرار مي­گيرد. استفاده از کاغذ باطله انرژي مورد نياز را براي توليد يك تن كاغذ به سه چهارم تقليل مي­دهد. 50 درصد الیاف مورد استفاده در جهان بازیافتی است، تولید بعضی از فرآورده ها (از قبیل لایه کنگره ای مقوا)، مبتنی بر کاغذهای باطله است در تولید کاغذ روزنامه، خواص مطلوبی از قبیل ضخامت کم، چگالی زیاد و تا خوری خوب، ناشی از بکارگیری کاغذ باطله است. خواص کاغذهای باطله، همانند هر ماده خام دیگری، اهمیت زیادی دارد و بر کیفیت محصول حاصل و شرایط فرآورش محصول تاثیر می­گذارد .

 

بخش اول : صنعت کاغذ ، مراحل تولید کاغذ

آیا تا به حال فکر کرده­اید نیاکان ما و مردمان گذشته، آثار علمی و فرهنگی، هنری و اجتماعی خودشان را روی چه چیزی می­نوشتند و نقاشی می­کردند؟ نقاشی روی دیوار غار، نوشتن روی سنگ، چوب و یا روی چرم... . با گذشت زمان، جمعیت کره زمین افزایش پیدا کرد، در نتیجه اطلاعات علمی و آثار فرهنگی و اجتماعی زیادی تولید شد. در این شرایط روش­های مذکور برای ثبت و ذخیره اطلاعات کافی نبود. برای حل این مشکل انسان به فکر روش­های جدید افتاد.

 

سوگند به قلم و آن­چه می­نویسد. سوره­ی قلم، آیه 1

 

کاغذ یکی از مواد مصنوعی است که کاربرد بسیاری در زندگی ما پیدا کرده است. ماده اصلی و خام مورد نیاز برای ساخت کاغذ، چوب است، هرچند چوب را می­توان از نیشکر، پنبه و ... تهیه کرد.

انسان اولیه به تدریج که نیاز به تصویر کردن اشیاء ، یادداشت کردن وقایع و ارسال پیام های کتبی را درک کرد، اهمیت و ضرورت شیئی که بتواند بر روی آن اثر به جا ماندنی را ثبت کند، دریافته بود و همواره در راه دستیابی به آن تلاش می‌کرد. لازم به ذکر است از میان اجزای تشکیل­دهنده­ی درخت،  ساقه و تنه­ی محکم و شاخه­های چوبی درختان تنومند برای تهیه کاغذ مناسب است.

 

ü     تاریخچه:

در بین النهرین از لوحه های گلی ، در مصر (1838 ق.م) از پاپـیروس ، در چین از حکاکی بر روی لوحه های چوبی و نمد با قلم مو و پارچة ابریشمی ، این منظور را عملی می کردند. با توجه به اینکه صنعت ، نمد ما لی در خاور دور سنّت و متداول بود، فردی چینی به نام تسائی لون (105 میلادی) از قطعات کهنه و اضافی ابریشم ، خمیر و بعد ورقه‌هایی به صورت نمد درست کرد و از آن به کمک قلم مو برای نقاشی و نوشتن استفاده کرد و بعد به جای ابریشم ، چوب خیزران و درخت توت را بکار گرفت. در حقیقت باید او را اولین مخترع کاغذ در دنیا دانست.

 

ü     سیر تحولی رشد:

کارگران چینی که در سال 751 به دست ایرانیان اسیر شدند این فن را با استفاده از کتان و شاهدانه به مردم سمرقند آموختند و بعدها توسط مسلمانان در بغداد ، دمشق و حتی مراکش و اسپانیا متداول شد. اولین کارخانه کاغذ سازی درسال 1154 در اسپانیا و اولین آسیاب تهیه پودر چوب در سال 1190 در فرانسه تأسیس شده بود.

در ایران فعالیت کاغذ سازی اولین بار با تأسیس کارخانه مقواسازی و با استفاده از کاغذهای باطله درسال 1313 شمسی در کرج شروع شد و حدود 15 سال است که با تأسیس دو کارخانه کاغذ سازی پارس در هفت تپه خوزستان و کارخانه چوب و کاغذ ایران (چوکا) در گیلان ، به صورت یک تکنولوژی مدرن و پیشرفته درآمده است.

 

ü     مواد اولیه تهیه کاغذ:

مواد اولیه تهیه انواع کاغذ بطور کلی، مواد سلولزی است که از منابع مختلف تهیه می‌شوند:

• ساقه کتان ، شاهدانه ، پنبه که الیاف بلند (در حدود 1.2 تا 6 میلی متر) دارند.

• ساقة گیاهانی مانند گندم ، جو (کاه) ، نی ، کنف و غیره.

• درختانی که برگ سوزنی دارند، مانند کاج (با الیاف بلند ) و یا برگ پهن ، دارند مانند چنار (با الیاف کوتاه در حدود 0.5 تا 1.2 میلی متر)

• انواع کاغذ‌های باطله و یا خرده‌ها و قطعات مقوای کهنه

• الیاف تفاله نیشکر

 

ü     مراحل تهیه کاغذ

• تبدیل چوب به قطعات ریز :

با استفاده از ماشین پوست کنی ، و دستگاه تولید تراشه و عبور تراشه‌ها از الک مخصوص صورت می‌گیرد و قطعاتی به طول حداقل 4 و عرض 2 سانتی متر (در مورد چوب) به دست می‌آید.

• پختن چوب و تولید خمیر :

این عمل ممکن است از طریق مکانیکی یعنی ، بدون استفاده از مواد شیمیایی و توسط بخار آب جوش ، تحت فشار صورت گیرد که معمولاً برای تهیه کاغذهای ارزان و کاهی ، مانند کاغذ روزنامه متداول است. در روش شیمیایی از هیدروکسید سدیم (در روش قلیایی)، سولفیت هیدروژن کلسیم، درمحیط اسیدی (PH=2-3، روش بی سولفیت) و یا سولفیت سدیم (در روش سولفیت) همراه با کمی کربنات سدیم در دمای بالاتر از 100 درجه سانتیگراد و تحت فشار، استفاده می‌شود. در این مرحله خمیر قهوه‌ای رنگی حاصل می‌شود که از آن در تهیه مقوا، کارتن، و یا کاغذ‌های کاهی استفاده می‌شود.

• شستشوی خمیر کاغذ :

شستشوی قلیایی، که با استفاده از محلول 3 درصد سود در دمای 45 تا 50 درجه سانتیگراد به مدت یک تا دو ساعت صورت می‌گیرد. این عمل برای جدا کردن لیگتین و کاهش رنگ خمیر انجام می‌پذیرد.

 

• اعمال شیمیایی (رنگ زدایی) در دو مرحله صورت می‌گیرد :

مرحله کلر زنی ، که در PH=2 تا دمای 25 تا 45 درجه سانتیگراد به مدت تقریبی یک ساعت صورت می‌گیرد. در این مرحله لیگتین باقیمانده در خمیر ، به صورت محلول در می‌آید که بسته به نوع مواد شیمیایی به کار رفته برای پخت ، بین 3 تا 15 درصد ممکن است تغییرکند.

مرحله رنگ زدایی که توسط هیپوکلریت سدیم (به صورت محلول 3 درصد) ، دی اکسید کلر ، پراکسید هیدروژن ، ازون ، و غیره در PH=9-10 صورت می‌گیرد. تا اینکه لیگتین فقط اکسید شود و سلولز تحت تأثیر قرار نگیرد.

• خشک کردن خمیر کاغذ :

دراین مرحله خمیر کاغذ را از دستگاه تمیز کننده و توری‌هایی که دارای سوراخهای 2 تا 3 میلیمتری‌اند ، عبور می‌دهند تا قسمت عمده آب خود را از دست بدهد. بعد آن را از پرسهای قوی عبور می‌دهند تا باقیمانده آب آن نیز خارج شود.

• پرس کردن ، برش زدن و بسته بندی :

با عبور خمیر خشک شده از میان غلتک‌های مخصوص، آن را به صورت صفحات کاغذ در آورده و توسط دستگاه برش آن را در اندازه‌های مورد سفارش و نیاز بازار مصرف برش می‌دهند و بسته بندی می‌کنند.

             

       درواقع می­توان گفت pulp تميز، آماده براي تبديل به كاغذ مي‌باشد. فيبر بازيافت شده را مي­توان به طور تنها يا همراه با فيبر چوبي استفاده كرد. اين كار براي افزايش قدرت و صافي انجام مي‌شود. pulp با آب و مواد شيميايي براي رسيدن مخلوط به 99.5% آب آميخته مي‌شود. اين مخلوط آبكي وارد Heatbox مي‌شود. heatbox جعبه فلزي بسيار بزرگي در ابتداي ماشين كاغذ مي­باشد. سپس pulp به روي صفحه تخت بزرگي كه به سرعت از داخل ماشين كاغذ رد مي شود پاشيده مي‌شود (Spray). در روي صفحه، آّب كم كم از درون pulp ناپديد مي شود و فيبرهاي بازيافت شده به سرعت به هم مي‌چسبند و تشكيل صفحات آبكي مي‌دهند. صفحات به سرعت از داخل يك سري غلطك (rollers) پرس كننده عبور خواهند كرد و در آنجا آب بيشتري از آن­ها جدا خواهد شد. صفحات كه الان شبيه كاغذ هستند، از داخل يك سري غلطك داغ (فلز آن ها داغ است) عبور مي كنند و خشك مي‌شوند. روكش دار كردن به كاغذ صافي و سطحي جلا دار براي چاپ مي‌دهد.

در انتها كاغذ آماده، دور رول هاي بزرگي پيچانده مي‌شوند و از ماشين كاغذ جدا مي‌شوند. هر كدام از رول ها 30 متر عرض و وزني معادل 20 تن دارند. رول هاي كاغذ به رول هاي كوچكتر جدا مي‌شوند و يا به صفحات كوچك تقسيم مي‌شوند. البته قبل از اينكه به كارگاه تبديل (كه در آن­جا به پاكت نامه، جعبه‌هاي مختلف، كيسه‌هاي كاغذي و ... تبديل مي‌شوند) بروند.

 

بخش دوم: بازیافت کاغذ

 

ü     آشنایی با مفهوم بازیافت:

بازیافت به آماده‌سازی مواد برای استفادهٔ مجدد گفته می‌شود. درواقع یکی از راه­های مناسب حفظ منابع طبیعی، بازیافت است. موادی که معمولاً قابل بازیافت می‌باشند عبارتند از آهن آلات قراضه آهن پلاستیک شیشه کاغذ مقوا برخی مواد شیمیایی زباله که به کود کمپوست تبدیل می‌شود.

بازیافت از به‌هدررفتن منابع سودمند و سرمایه‌های ملی جلوگیری می‌کند و مصرف مواد خام و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. با این کار، تولید گازهای گلخانه‌ای نیز کاهش می‌یابد. بازیافت مهم‌ترین مفهوم در مدیریت پسماند است.

منشاء مواد بازیافتی یا به عبارتی بازیافتنی‌ها، بیشتر، منازل مسکونی و صنایع هستند. برای آسان‌تر کردن امر بازیافت معمولاً دو نوع جداسازی مواد صورت می‌گیرد که «تفکیک در مبدأ» و «تفکیک در مقصد» نام دارند. تفکیک در مبدأ در سطح شهر و خیابان‌ها و فروشگاه‌ها از طریق سبدها و سطل‌های جداسازی مواد انجام می‌شود ولی برای تفکیک در مقصد مکان ویژه‌ای به نام مرکز بازیافت مواد در نظر گرفته شده‌است. مرکز بازیافت مواد بازیافتی و غیر قابل بازیابی دسته‌بندی می‌شوند. بسیاری از فروشگاه‌ها و کارخانه‌های بزرگ مواد زاید مانند قوطی‌های کنسرو، بطری‌های شیشه‌ای و روزنامه‌های باطله را به منظور بازیافت از مشتری بازخرید می‌کنند.

در تعریفی دیگر می‌توان گفت بازیافت عبارت است از فرآیند پردازش مواد مصرف شده به محصولات و مواد تازه به منظوره جلوگیری از به هدر رفتن مواد سودمند بلقوه (ذخیره‌ای)، کاهش مصرف مواد خام، کاهش مصرف انرژی، کاهش آلودگی هوا حاصل از سوختن مواد و آلودگی آب‌ها حاصل از تدفین زباله‌ها در خاک به وسیلهٔ کاهش مقدار معمول زباله‌ها و کم کردن نشر گازهای گل‌خانه‌ای در مقایسه با تولید خالص. بازیافت یک مولفهٔ کلیدی در مدیریت مدرن کاهش مواد زائد که شامل سلسله مرات کم کردن، دوباره مصرف کردن و بازیافت است. مواد قابل بازیافت چیزهای زیادی را شامل می‌شوند از جمله بسیاری از انواع شیشه‏ها ، کاغذها، فلزات ، پلاستیک، منسوجات، آلمینیوم‌های الکترونیکی مصرف شده در رایانه‏ها و گوشی‌های تلفن همراه. اما استفاده مجدد از زباله‌های زیستی همچون پسمانده مواد خوراکی به عنوان کود جزو بازیافت محسوب نمی‌شوند. موادی که قرار است بازیافت شوند یا به مرکز جمع آوری این مواد آورده می‌شوند از کنار خیابان جمع آوری می‌شوند و ابتدا دسته بندی شده سپس پاک می‌شوند و دوباره پردازشهایی روی آنها انجام می‌شود تا به مواد تازه برای ساخت تبدیل شون اگر چه گاهی اوقات بازیافت در مقایسه با تولید از مواد خام بسیار گرانتر و مشکل‌تر است، اما به خاطر استفاده مجدد از همان مواد به صرفه‌است زیرا که آن مواد در حالت کلی دارای ارزش ذاتی می‌باشند و بعضی از مواد نیز دارای طبیعت خطرناکی هستند مانند جیوه. به همین خاطر استفاده مجدد از آنها بهتر است. محققان ادعا می‌کنند که بازیافت بیشتر از آنکه منابع را حفظ کند آنها را از بین می‌برد. مخصوصا در مواردی که دولت تعهد اجرایش را دارد. باید به این نکته نیز توجه کرد که آنها همچنین معتقدند که اگر هزینه‌های عملیاتی کمتر از سایر موارد برای از بین بردن مواد زائد (مثل دفن کردن زباله‌ها در خاک‌چال) باشد، این کار مقرون به صرفه‌است. اما ممکن است هنوز آن ارزش خاص را نداشته باشد. در آمریکا سود سالیانه تسهیلات بازیافت 2981 میلیون دلار تخمین زده شده‌است در 5 سال اخیر (2003 تا 2008)این مقدار با رشد 7٪ خود از رقم فعلی فراتر رفته‌است. زیرا در سال‌های اخیر حجم زباله‌هایی که از مواد قابل بازیافت هستند افزایش یافته‌است.

ابتکارات جدید می‌تواند صنعت را تغییر دهد. برای مثال در کالیفرنیا و نیویورک با رشد 75٪ تولید زباله‌های قابل بازیافت نسبت به رقم 50 ٪ قبلیه خود سودهای خالص بسیاری برای شرکت‌های جمع آوری کنندهٔ این مواد به ارمغان می‌آورد.

نماد بازیافت یک علامت بین‌المللی است که برای عمل بازیافت مواد برگزیده شده ‌است. این علامت شامل سه پیکان است که همدیگر را دنبال می‌کنند و به معنی چرخه بی‌پایان است.

در سال 1969 و اوایل 1970 توجه‌ جهانی به مسأله حفظ محیط زیست در روز زمین به اوج خود رسیده بود. به همین دلیل بنیاد شیکاگو که تولید کننده بزرگ مقوای بازیافت شده است یک مسابقه طراحی و هنری را بین تمام دانش آموزان دبیرستان‌ها و کالج‌های آمریکا برای بالا بردن سطح آگاهی در مورد معضلات زیست محیطی برگزار کرد. در این مسابقه طرح «گری اندرسون» از دانشگاه جنوبی کالیفرنیا برنده شد و اکنون آن طرح، علامت عمومی بازیافت مواد است.

این علامت به مالکیت عمومی گذاشته شد و هرکسی می‌تواند از آن استفاده کند و یک علامت تجاری نیست. اگرچه ممکن است بعضی قوانین محلی استفاده از آن را محدود بکند. مثلا استفاده از این علامت روی کالاهای غیر بازیافت شده به منظور فریب‌کاری و گمراه کردن خریدار ممنوع است.

 

ü     بازیافت کاغذ:

روش معمول تهیه کاغذ قطع درختان و استفاده از تنه و چوب آنهاست. اینکار انهدام جنگلها و افزایش آلودگی هوا شده هزینه و انرژی زیادی را مصرف می‌کند. بنا بر آمار ارائه شده، میزان مصرف کاغذ در انگلستان بحدی است که به ازای هر فرد سالانه دو درخت تنومند قطع شده و به شکل کاغذ دور ریخته می‌شود

لازم به ذکر است بازیافت کاغذ موجب 75 درصد کاهش آلودگی هوا، 50 درصد صرفه جویی در انرژی و 90 درصد صرفه جویی در مصرف آب می‌شود.

آمار زباله‌ها در ایران نشان می‌دهد تولید زباله‌های کاغذی 1/4 تولید زباله‌های کاغذی در کشورهای پیشرفته می‌باشد که این نشان دهندهٔ این است که ایران بسیار در این زمینه پیشرفت کرده‌ است.

ü     جایگاه بازیافت کاغذ در صنعت کاغذسازی:

امروزه کاغذ و محصولات کاغذی نقش مهمی در زندگی روزمره ایفا می­کنند. سالانه حدود 365 میلیون تن محصولات کاغذی تولید و مصرف می­شوند. این محصولات به شکل­های بسیار گوناگونی عرضه می­شوند و این تنوع به کاغذ این امکان را می­دهد تا رقابت­پذیری خود را در مقایسه با سایر فرآورده­های مشابه حفظ کند. آمارهای جهانی از افزایش روزافزون مصرف کاغذ حکایت دارد. عوامل زیادی در افزایش مصرف کاغذ نقش دارند که از آن جمله می­توان به گسترش روزافزون جمعیت و توسعه فرهنگی جوامع اشاره نمود.

هم­اکنون برای تهیه ماده اوایه مورد نیاز برای تأمین مصرف جهانی کاغذ، سالانه حدود 786 میلیون اصله درخت نیاز می­باشد و صنعت کاغذ برای تأمین این مقدار ماده اولیه با چالش رویرو است، این در حالی است که کاغذ و محصولات کاغذی بیشترین سهم را در زباله­های دفن شده یعنی حدود 38 درصد از این مواد را تشکیل می­دهد.

کاغذ باطله یک کالای جهانی است و ماده خام حیاتی برای تولید کاغذ و مقوا به شمار می­آید. آن گونه که عده زیادی معتقدند بازیافت کاغذ باطله فعالیت جدیدی نبوده، بلکه فعالیتی رو به گسترش است. در گذشته، کاغذ باطله را صرفاً به دلایل اقتصادی مورد استفاده قرار می­دادند، اما به تدریج تأثیرهای سیاسی و زیست محیطی نیز اهمیت یافته­اند. بازیافت کاغذ علاوه­بر کاهش حجم مواد ورودی به زمین­های دفن زباله و تأمین ماده اولیه مورد نیاز برای تولید بخشی از تقاضای رو به ازدیاد جهانی محصولات کاغذی، مزایای دیگری را نیز دارا می­باشد.

استفاده از کاغذهای بازیافتی برای تولید کاغذ نسبت به الیاف بکر موجب صرفه­جویی 55 درصدی منبع آب و 70 درصدی مصرف انرژی می­شود. کاهش 74 درصدی در میزان انتشارآلاینده­های هوا نسبت به ارسال کاغذ به زمین­های دفن زباله و یا سوزاندن آن نیز از مزایای دیگر بازیافت است. در مجموع بازیافت موجب کاهش هزینه­ها و در عین حال کاهش انتشار آلاینده­ها می­شود. بازیافت موجب کاهش بهره­برداری از درختان شده و در عین حال باعث اشتغال­زایی بیشتری نسبت به حالتی می­شود که خمیر مستقیماً حاصل از چوب تهیه می­شود.

طبق آمار ارائه شده توسط اداره محیط­زیست ایالات متحده جایگزینی 25 درصد از ماده اولیه کارخانجات تولید کاغذ روزنامه با الیاف بازیافتی موجب کاهش 10 درصدی در مصرف انرژی، کاهش 14 درصدی در انتشار گازهای گلخانه­ای و 13 درصد کاهش در انتشار مواد زائد جامد می­شود. تمام عوامل زیست محیطی و اقتصادی فوق موجب تغییر گرایش جهانی به سوی بازیافت محصولات کاغذی شده است.

در کشور ما نیز ضرورت استفاده از فناوری بازیافت به عنوان یکی از روش­های مناسب تامین مواد اولیه سلولزی احساس می­شود. گسترش این صنعت در کشور علاوه­بر کاهش مقدار ارز خروجی از کشور جهت تامین کاغذ و محصولات کاغذی مورد نیاز داخلی می­تواند موجب اشتغال­زایی گسترده و کند نمودن روند بهره­برداری از جنگل­های طبیعی توسط مجتمع­های بزرگ خمیر و کاغذ و پویایی و تحرک مطلوب در صنایع خمیر و کاغذ کشور گردد.

مرکب­زدایی (Deinking) به عنوان یک مرحله تکمیلی در فناوری بازیافت کاغذهای باطله محسوب شده و طی آن با حذف مرکب­های چاپ و سایر مواد موجود در کاغذهای باطله مثل چسب­ها، عوامل اتصال دهنده، پلاستیک­ها و غیره، که در این مرحله به­ عنوان مواد آلاینده (Contaminants) تلقی می­شوند، الیاف سلولزی بازیافتی به صورت نسبتاً خالص و عاری از مواد مزاحم برای استفاده مجدد در ساخت کاغذ به­دست می­آیند. در واقع می­توان گفت که توسعه و بهبود روش­های مرکب­زدایی یکی از عوامل مهم افزایش مصرف کاغذهای بازیافتی در سطح دنیا بوده است.

در مجموع با توجه به مشکلات موجود در رابطه با تامین نواد اولیه سلولزی مناسب برای صنایع چوب و کاغذ در سطح کشور، بررسی امکان استفاده از فرآیند بازیافت و مرکب­زدایی کاغذهای باطله بسیار ضروری و مهم است.

 

ü     انواع کاغذهای باطله:

اغلب بنگاه­ها و شرکت­ها کاغذهای باطله را بسته به کیفیت و میزان آلودگی­شان به چند دسته تقسیم می­کنند. البته این­کار بسیار ضروری است زیرا هر نوع کاغذ باطله را صرفاً می­توان به فرآورده یا فرآورده­های خاصی تبدیل نمود. بالغ بر 50 نوع مختلف از کاغذهای باطله به­طور معمول شناسایی و جمع­آوری می­شوند با این وجود برای تسهیل در گزارشات و نگهداری آمار در بخش تجارت این 50 نوع به 5 تا 6 نوع عمده دسته­بندی می­شوند که عبارتند از:

• جایگزین­های خمیر (Pulp Substitutes):

این دسته شامل کاغذهای دارای کیفیت بالا، تمیز و چاپ نشده به دست آمده از کارخانه­های تبدیلی از قبیل بسته­بندی و تولید پاکت­های کاغذی و برش کاری در بخش­های مختلف تبدیلی است. این دسته از سال­های گذشته تا حدود 90 درصد بازیافت می­شده و از آن­ها کاغذهای ظریف ساخته می­شود.

• کاغذهای مرکب­زدایی شده با کیفیت (High- Grade Deinked Papers):

این بخش شامل کاغذهای تمیز، کمی چاپ شده و کاغذهای رنگی از قبیل پوشش­های رنگی، کاغذ دفاتر رسمی، خمیر کاغذ کتاب و کاغذهای چاپ شده با چاپگرهای لیزری و دستگاه­های فتوکپی است. در سال 1990، 2/9 میلیون تن از کاغذهای مرکب­زدایی شده خوب در ایالت متحده بازیافت و صادر شده­اند. این مقدار بیانگر حدود 40 درصد از منابع در دسترس این دسته است و این دسته از کاغذهای باطله حاوی الیاف با کیفیتی است که با تکنولوژی جدید در زمینه مرکب و فرآیندهای چاپ آلوده شده­اند. چاپ لیزری نمونه جدید خوبی است و تکنولوژی چاپ و مرکب در آینده به ایجاد و گسترش مواد خام در این بخش از بازار با سرعت زیادی ادامه خواهد داشت. این نوع از مواد خام با تکنولوژی­های پیشرفته­تری نسبت به روش­های رایج امروزی برای مرکب­زدایی نیازمندند و در حال حاضر نیروی پیش برنده­ای برای بهبود تکنولوژی مرکب­زایی می­باشند.

 

• مقواهای کنگره­ای کهنه (Old carogated Containeres):

این دسته کاغهای باطله­ای هستند که از جعبه­های کنگره­ای (کارتن­های) جمع­آوری شده از خرده­فروشی­ها، تجارت­ خانه­ها و مصارف صنعتی و برخی از مصرف کنندگان به­دست می­آیند. این دسته ترکیبی از حدد 80-60 درصد خمیر رنگ­بری نشده سوزنی برگ الیاف بلند و 20 تا 40 درصد مقوای مواج دانسیته متوسط بازده بالای دارای الیاف کوتاه است و اغلب دارای مقادیر بالای الیاف بازیافتی می­باشد. این دسته منبع بزرگی از الیاف محکم است و در حال حاضر با نسبت­های بالای 50 درصد بازیافت می­شود.

• روزنامه­های باطله (Old Newspapers):

این دسته بالغ بر 15 میلیون تن الیاف باطله در هر سال در ایالت متحده را شامل می­شود. 15 درصد از روزنامه­های بازیافت شده مجدداً به کاغذ روزنامه تبدیل می­شود و حدود 10 درصد مقادیر باقی­مانده در جعبه­های مقوایی مورد استفاده قرار می­گیرند. این ترکیب به تنهایی 5/5 درصد از فضای زمین­های دفن زباله را اشغال می­کند و بنابراین بخش عمده­ای از تلاش­ شهرداری­ها به بازیافت این دسته اختصاص دارد.

• کاغذهای مخلوط (Mixed Papers):

کاغذهای مخلوط یک دسته وسیع را شاملمی­شود که عبارت است از کاغذهای گوناگون چاپ شده و غیره می­باشد. این دسته در سطوح کم بازیافت می­شود. کاغذهای مخلوط منبع بزرگی از الیاف هستند که پتانسیل­های خوبی را برای بازیافت دارا می­باشند، اما استفاده از آن نیازمند تکنولوژی جداسازی پیشرفته و یا تفکیک از مبدأ است که در حال حاضر در دسترس نبوده و یا از نظر اقتصادی امکان­پذیر نمی­باشد. معمولاً این دسته اغلب در طبقه کاغذهای ساختمانی و در لایه داخلی مقواهای چند لایه مورد استفاده قرار می­گیرد.

• کاغذهای مجله باطله (Old Magazines):

برای چاپ مجلات، کاتالوگ­ها و انواع مختلف موارد تبلیغاتی از انواع کاغذهای اندودشده و نشده عمدتاً از کاغذهای نوع  SC و LWC حاوی خمیر مکانیکی و کاغذهای روزنامه بهبود یافته استفاده می­شود. برای چاپ کاغذهای مجله از روش­های چاپ روتوگراور و افست استفاده می­شود. معمولاً مرکب­زدایی کاغذهای اندود شده نسبت به کاغذهای اندود نشده مشکلات کمتری دارد. در کاغذهای اندود شده، مرکب همراه با ذرات ماده اندود از الیاف کاغذ جدا می­شوند. در مقابل، قابلیت مرکب­زدایی کاغذهای اندود نشده تحت تأثیر میزان جذب مرکب درون کاغذ تا حدی کم و زیاد خواهد شد. نتایج بررسی­های انجام شده روی مرکب­زدایی کاغذهای مجله اندود شده و نشده نشان داد که قابلیت مرکب­زدایی کاغذهای اندود شده بیشتر از کاغذهای اندود نشده می­باشد. نوع خمیر نیز بر قابلیت مرکب­زدایی کاغذهای اندود شده و نشده مرثر است.

 

ü     مرکب­زدایی:

صنایع کاغذ و بازیافت از 50 سال پیش با فن مرکب­زدایی آشناست، و هر روزه بر اهمیت آن به عنوان یک فرآیند صنعتی افزوده می­شود. امروزه در سطح جهان، بیش از 11 میلیون تن الیاف توسط 400 کارخانه بازیافت مرکب­زدایی  می­شود.

مرکب­زدایی، همان­گونه که از نام آن پیداستف فرآیند زدودن و خارج کردن مرکب از کاغذ چاپ شده است. مرکب­زدایی مهم­ترین مرحله برای استفاده مجدد از کاغذهای بازیافتی به عنوان ماده اولیه­ای برای تولید کاغذهایی از قبیل کاغذ چاپ و تحریر، کاغذ روزنامه و مجله، کاغذهای بهداشتی و یا لایه­رویی مقواهای چند لایه با صفحه رویی سفید محسوب می­شود. در اثر مرکب­زدایی از کاغذهای باطله و الیاف بازیافتی محصولی با کیفیت مطلوب به دست می­آید که از سفیدی، میزان شفافیت و ویژگی­های مقاومتی خوبی برخوردار است.

معمولاً مرکب­ها حاوی رنگ­دانه­های غیر قطبی، حامل­ها و تسهیل کننده­های اتصال آن­ها به کاغذ هستند. این عوامل معمولاً شامل روغن­های نامحلول در آب و یا پلیمرها ( مثل مرکب تونر ) هستند، بنابراین زدودن آن­ها فرآیند ساده­ای نیست. شستشو و شناورسازی دو روش بسیار متداول مرکب­زدایی هستند، سایر روش­ها مانند رنگ­زدایی گرمایی، پرتو افکنی، مرکب­زدایی بر پایه حلال­های آلی و مرکب­زدایی مغناطیسی هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار دارند.

زدودن مرکب از کاغذ باطله طی فرآیند مرکب­زدایی در مراحل مشخصی انجام می­شود. مهم­ترین مرحله، جداسازی مرکب از الیاف است، پراکنده­سازی ذرات مرکب و خارج نمودن مرکب از سوسپانسیون الیاف نیز مراحل بعدی فرآیند می­باشند. تجهیزات و مواد شیمیایی مورد استفاده برای مرکب­زدایی به نوع مرکب موجود در کاغذ باطله بستگی دارد. برخی مرکب­ها به کمک عمل مکانیکی خمیرسازی به سهولت از الیاف جدا می­شوند، درحالی­که سایر مرکب­ها نسبت به چنین تیمارهایی مقاوم­تند. طی فرآیند مرکب­زدایی از یک خمیرساز برای دفیبره کردن کاغذ و جدا نمودن ذرات مرکب از الیاف مورد استفاده می­شود. عمل برشی مکانیکی سبب می­شود که کاغذ به الیاف جدا تبدیل شود، در نتیجه این عمل ذرات مرکب که به دو یا چند فیبر متصل شده­اند به داخل سوسپانسیون رها می­شوند.

کاغذ باطله در حضور هیدروکسید سدیم، سیلیکات سدیم، هیدروژن پراکسید و پایدار ساز پراکسید با نام تری  آمین پنتا استیک اسید (DTPA) به خمیر تبدیل می­شود. جداسازی مرکب از سطح لیف از طریق واکشیدگی لیف تحت شرایط قلیایی تسهیل می­شود. افزودن هیدروکسید سدیم به خمیر حاوی الیاف مکانیکی سبب زردگی و تیرگی خمیر به علت تشکیل گروه­های رنگی لیگنین می­شود، این پدیده تیرگی قلیایی نامیده می­شود. پراکسید هیدروژن برای رنگ­بری عوامل رنگی تولید شده در PH قلیایی افزوده می­شود. به علاوه، مطالعات اخیر نشان می­دهد که پراکسید، آزادسازی انواع خاصی از مرکب را از سطح فیبر تسهیل می­کند.

سیلیکات سدیم برای جلوگیری از تخریب پراکسید هیدروژن توسط یون­های فلزات سنگین مورد استفاده قرار می­گیرد. وجود این یون­ها در مقادیر زیاد باعث تسریع واکنش­های تجزیه پراکسید هیدروژن به اکسیژن غیرفعال و آب شده و از تشکیل یون­های فعال پرهیدروکسیل جلوگیری می­کنند. گمان می­رود سیلیکات مسئول تشکیل ساختار کلوئیدی با یون­های فلزات سنگین باشد، بنابراین موجب جلوگیری از اثر کاتالیزی آن­ها می­شود. علاوه بر این سیلیکات سدیم سبب پراکنده شدن ذرات مرکب آزاد شده نیز می­شود.

در فرآیند شیمیایی، DTPA نیز به عنوان عاملی برای جلوگیری از تخریب پراکسید هیدروزن توسط کمپلکس یون­های فلزات سنگین ( عامل کی­لیت ساز ) مورد استفاده قرار می­گیرد. دیگر مواد شیمیایی مهم مورد استفاده در مرکب­زدایی، مواد فعال ساز سطحی از قبیل پراکنده­سازها، جمع­کننده­ها و مواد کمک کننده برای جلوگیری از رسوب مجدد ذرات مرکب بر روی الیاف مورد استفاده قرار می­گیرند. این مواد معمولاً ذرات روغنی هستند که از طریق اتصال گروه­های آب­دوست اصلاح شده­اند، به طوری­که تا حدودی در آب حل می­شوند. مواد فعال­ساز سطحی بر کشش سطحی بین مایعات و جامدات اثر می­گذارند، سه نوع از این مواد در مرکب­زدایی کاربرد بیشتری دارند:

 

• پاک­کننده­ها: برای خارج ساختن مرکب از الیاف.

• پخش­کننده­ها: برای پراکنده نگهداشتن ذرات مرکب و جلوگیری از رسوب مجدد آن­ها روی الیاف.

• عوامل کف­زا: برای کاستن از کشش سطحی آب و افزایش مقدار کف تشکیل شده.

 

سایر مواد شیمیایی از قبیل سود سوزآور، سیلیکات سدیم و بوراکس برای تشدید اثر مواد فعال سطحی به­کار می­روند. عوامل زیادی وجود دارد که مشخص می­کند چه نوع ماده فعال سطحی مورد استفاده قرار گیرد، یکی از این عوامل فرآیند مرکب­زدایی است. برای مثال در مرکب­زدایی از طریق شستشو عمل پراکنده­سازی برای نگهداری ذرات آزاد مرکب در سوسپانسیون به­کار می­رود.

مواد فعال­ساز سطحی غیر یونی اغلب به دلیل داشتن دو بخش آب­گریز و آب­دوست، دوگانه دوست بوده و به عنوان مواد شیمیایی جمع­کننده مورد استفاده قرار می­گیرند. جمع­کننده­ها در شناورسازی برای جمع­آوری ذرات پراکنده مرکب از سوسپانسیون و ایجاد توده­ای بزرگ آب­گریز مورد استفاده قرار می­گیرند. جمع­کننده­ها همچنین برای ایجاد یک کف پایدار طی شناورسازی افزوده می­شوند. جمع­کننده­ها می­توانند از موادی­که به­طور طبیعی ایجاد شده­اند مانند صابون­های اسیدهای چرب و یا از مواد سنتزی از قبیل کوپلیمراتین اکسید / پلی پروپیلن اکسید ساخته می­شوند.

انتخاب نوع فرآیند جداسازی به نوع فرآیند مرکب­زدایی و نوع مرکب مورد استفاده برای چاپ و کیفیت مورد نظر برای خمیر نهایی بستگی دارد.

 

ü     مرکب­زدایی به روش شستشو:

شستشو یک فرآیند هیدرولیکی است که طی آن آب حاوی ذرات مرکب از دوغاب خمیر گرفته می­شود. فرآیند شستشو شامل شستشوی خمیر در حضور مواد شیمیایی پخش­کننده و پاک­کننده و در مرحله بعد آب­گیری از آن است. این روش برای زدودن ذرات بسیار ریز ( زیر 30 میکرومتر )، به­ویژه هنگامی­که این ذرات آب­دوست هستند کارآمد خواهد بود. این ذرات شامل نرمه­ها و پرکننده­ها و برخی از مرکب­ها و مواد چسبناک هستند. هنگام خارج کردن آب، ذرات درشت مرکب بین توده الیاف گیر می­کنند. بنابراین، روش شستشو در مورد مرکب­هایی مانند مرکب­های چاپ افست و لترپرس که به خوبی پخش می­شوند مناسب است.

 

ü     مرکب­زدایی به روش شناورسازی:

شناورسازی یک فرآیند فیزیکی شیمیایی است که پیش از این، در صنعت برای جداسازی سنگ­های معدنی مورد استفاده قرار می­گرفته است. شناورسازی شامل زدودن مرکب و سایر آلاینده­­ها از طریق عبور حباب­های هوا از میان خمیر در حضور مواد شیمیایی ویژه است. این روش برای زدودن ذرات آب­گریز، که تمایل به اتصال به حباب­های هوا دارند مناسب است. در شناورسازی نسبت به شستشو ذرات بزرگ­تری که معمولاً در دامنه ابعاد 10 تا 250 میکرومتر قرار دارند، جداسازی می­شوند. برخی از سیستم­های شناورسازی حتی قادرند ذرات دارای قطر بیش از 500 میکرومتر را نیز بزدایند.

 

خمیر معمولاً با درصد خشکی یک و PH 7 تا 9 و دمای 40 تا 70 درجه سانتی­گراد وارد دستگاه می­شود. هوا به نسبت حدود 3 برابر حجم خمیر در حال چرخش به دستگاه تزریق شده و یک پروانه سبب شکسته شدن هوای ورودی به حباب­های ریز و اختلاط آن با سوسپانسیون الیاف می­شود. کف تولید شده در دستگاه نیز توسط یک پارو از سطح سوسپانسیون زدوده می­شود. چهار مرحله مکانیکی مرکب­زدایی شامل: جداسازی، رسوب مجدد، تعلیق و کف­سازی است.

جداسازی اغلب طی خمیرسازی، یعنی هنگامی­که نیروی برشی ناشی از واکشیدگی حاصل از سود و افزایش دما سبب شکسته شدن اتصال مرکب و جداسازی آن­ها از الیاف می­شود، اتفاق می­افتد. رسوب مجدد یک پدیده نامطلوب است که ممکن است در حین خمیرسازی اتفاق بیافتد و مرکب به دلیل واکشیدگی قلیایی، جذب سطح و یا وارد حفره الیاف شود. رسوب مجدد مرکب طی خمیرسازی تقریباً اجتناب­ناپذیر است و با افزایش زمان خمیرسازی و درصد خشکی خمیر افزایش می­یابد. طی شناورسازی ذرات جوهر در فاز آبی رها می­شوند و یا ارتباط ضعیفی با الیاف خواهند داشت، این مرحله تعلیق نام دارد. اهداف این مرحله شامل جلوگیری از رسوب مجدد مرکب بر روی الیاف و اجازه به آن برای زدوده شدن از سوسپانسیون از طریق اتصال به حباب­های هوا می­باشد. مخلوطی از مواد شیمیایی گوناگون که معمولاً طی خمیرسازی و یا بلافاصله قبل از شناورسازی افزوده می­شوند این اعمال را انجام می­دهند.

 

ü     روش ترکیبی:

از آنجا که هر کدام از روش­های شناورسازی و شستشو مزیت­های خاص خود را دارند، اخیراً روش­های ترکیبی مورد توجه قرار گرفته­اند. اما با توجه به این­که اصول کار و مواد شیمیایی مورد استفاده در دو روش متفاوت است، تا حدی مشکل سازگاری پیش می­آید. در شستشو، هدف خرد کردن ذرات مرکب تا کمتر از 15 میکرون است تا این ذرات آب­دوست به راحتی پراکنده شوند و این در حالی است که در فرآیند شناورسازی، ذرات باید آب­گریز و درشت با اندازه­ای در حدود 30 تا 60 میکرون باشند. با ابداع مواد فعال­ساز سطحی پراکنده­ساز – جمع­کننده، مشکل ناسازگاری دو فرآیند رفع شده است. این مواد آنقدر آب­دوست هستند که ذرات مرکب را ضمن شستشو پراکنده نگهدارند، در حالی­که چسبندگی بین ذرات و حباب­های هوا به قدری است که توده­های ذرات مرکب شناور می­شوند.

معمولاً ابتدا مرحله شستشو  و سپس مرحله شناورسازی به کار گرفته می­شود. در مرحله شستشو ذرات ریز مرکب، پرکننده­ها و نرمه­های الیاف حذف می­شوند. علاوه براین مشخص شده است که بعضی از مواد موجود در خمیر که از چسبیدن مواد آلاینده حذف شده به حباب­های هوا در مرحله شناورسازی جلوگیری می­کنند نیز در مرحله شستشو حذف می­شوند که سبب بهبود عملکرد شناورسازی می­شود. در سیستم دو مرحله­ای، مرحله شناورسازی روی حذف بعضی مرکب­هایی که به سختس قابل پراکنش هستند، عملکرد و نتیجه بهتری دارد. همچنین مواد آلاینده سبک وزن نیز در این مرحله به خوبی حذف می­شوند.

 

ü     معایب مرکب­زدایی شیمیایی:

مرکب­زدایی شیمیایی در PH قلیایی برای طیف گسترده­ای از مرکب­ها مورد استفاده قرار می­گیرد. با وجود این مرکب­زدایی شیمیایی معایبی نیز دارا می­باشد. برای مثال سیلیکات­ها گاهی اوقات باعث ایجاد رسوب­ها و یا ته نشست­های نامطلوب در سیستم کاغذسازی می­شوند، همچنین زردشدگی الیاف خمیرهای مکانیکی در PH بالا و نیز مواد شیمیایی گران قیمت مورد استفاده در این فرآیندها از موانع جدی به شمار می­آیند.

تیمار با هیدروکسید سدیم سبب تجزیه همی­سلولزها و لیگنین موجود در الیاف می­شود و در نتیجه میزان اکسیژن­خواهی شیمیایی در سیستم پساب افزایش می­یابد و در نهایت استفاده بیش از اندازه مواد فعال­ساز سطحی سبب اختلال در عمل آهارزنی، تشکیل اسید، خوردگی و کف اضافی در کاغذسازی و سیستم تیمار پساب می­شود. به علت وجود این معایب یک روش جایگزین براساس مواد فعال­ساز غیر یونی در PH خنثی یا اسیدی مورد بررسی قرار گرفت. هرچند اغلب مرکب­زدایی­های انجام گرفته در محیط خنثی کم هزینه­اند اما با مقادیر بیشتر ذرات مرکب باقی­مانده و لکه­های قابل دید و قابلیت دفیبره شدن ضعیف­تر در مرحله خمیرسازی همراه­اند. این نتایج به از دست دادن مقادیر زیادی الیاف در طی غربال مقدماتی و یا از دست دادن انرژی به علت زمان خمیرسازی طولانی منجر می­شوند.

ü     عوامل مؤثر بر فرآیند مرکب­زدایی:

عوامل مختلفی بر فرآیند مرکب­زدایی کاغذهای باطله مؤثر هستن که می­توان آن­ها را به صورت خلاصه به شرح زیر تقسیم­بندی نمود:

• نوع و سن کاغذ:

انواع مختلف کاغذ مثل کاغذهای روزنامهف مجله، نوشتنی، کپی و غیره به دلیل خواص متفاوت خود، تأثیرات متفاوتی بر فرآیند مرکب­زدایی دارند. سن کاغذهای چاپ شده نیز عامل مؤثری در مرکب­زدایی آن­ها به شمار می­رود؛ زیرا این­گونه کاغذها در اثر مرور زمان کهنه می­شوند و مرکب­زدایی آن­ها در این حالت مشکل­تر خواهد بود.

• فرآیند خمیرسازی:

نوع و منشأ خمیر اولیه­ای که کاغذ چاپ از آن تهیه شده است ( مثلاً خمیرهای شیمیایی، مکانیکی و غیره ) در فرآیند مرکب­زدایی این خمیرها مؤثر هستند. خمیرهای شیمیایی و مکانیکی در هر دو حالت اندودشده و اندود نشده تأثیرات متفاوت بر فرآیند مرکب­زدایی داشته و خواص نوری و مکانیکی خمیرهای کاغذ بازیافتی حاصل نیز تغییرات مختلفی خواهند کرد. به عنوان مثال، مرکب­زدایی کاغذهای اندودشده (Coated paper) معمولاً مؤثرتر از کاغذهای اندود نشده (Uncoated paper) می­باشد.

• نوع مرکب و روش چاپ:

در روش­های مختلف چاپ از انواع مختلف مرکب­های چاپ استفاده می­شود و این تنوع روش­ها و مرکب­های چاپ بر کیفیت مرکب­زدایی کاغذهای چاپ شده تأثیرات تعیین کننده­ای دارد. درواقع روش چاپ و نوع مرکب مصرفی یکی از عوامل مهم تعیین کننده روش مرکب­زدایی است. به عنوان مثال، حذف مرکب­های چاپ لترپرس آسان است. در مورد مرکب­های چاپ افست بعد از کهنه­شدن کاغذ و تقویت اتصالات الکید مرکب، مرکب­زدایی مشکل­تر است.

• روش مرکب­زدایی:

برحسب روش مورد استفاده برای مرکب­زدایی، کیفیت جداسازی و حذف ذرات مرکب چاپ و سایر مواد آلاینده و ویژگی­های نهایی خمیر بازیافتی حاصل، متفاوت خواهند بود. به عنوان مثال روش شناورسازی برای حذف ذرات مرکب آب­گریز با ابعاد 20 تا 40 میکرون و بالاتر و وروش شستشو برای ذرات مرکب آب­دوست با اندازه کوچک­تر از 30 میکرون مناسب هستند.

 

 

ü     شرایط فرآیند مرکب­زدایی:

در فرآیند مرکب زدایی متغیرهای مختلفی وجود دارند که براساس روش مرکب زدایی و نوع کاغذ باطله مصرفی تنظیم می­­شوند. مهم­ترین این متغیرها عبارتند از:

• PH نهایی:

PH نهایی در مرحله خمیرسازی در محدوده قلیایی تنظیم می­شود. زیرا محیط قلیایی سبب واکشیدگی الیاف در اثر جذب آب و افزایش انعطاف­پذیری آن­ها می­شود. همچنین واکنش­های صابونی­شدن (Saponification) یا هیدرولیز رزین­های مرکب چاپ نیز در این محدوده PH اتفاق می­افتد. دامنه مناسب PH برای خمیرسازی مجدد کاغذهای باطله بین 9/5 تا 10/5 می­باشد. مقادیر PH زیاد منجر به زرد شدن رنگ خمیر می­شود.

• درصدخشکی:

درصد خشکی خمیر در مرحله خمیرسازی اثر قابل ملاحظه­ای روی ویژگی­های نهایی خمیر کاغذ بازیلفتی دارد. استفاده از درصد خشکی زیادتر سبب صرفه­جویی در مصرف انرژی حرارتی، مواد شیمیایی و گاهی نیز منجر به کاهش زمان خمیرسازی، بهبود حذف مرکب و کیفیت بهتر خمیر کاغذ بازیافتی می­شود. به علاوه، درصد خشکی زیادتر سبب می­شود کلوخ­های کاغذ یا خمیر سنگین در اثر نیروی برشی حاصل از جریان مایع خمیر به هم برخورد کرده و خردشدن آن­ها بهتر صورت گیرد. معمولاً در خمیرسازی با دانسیته کم از درصد خشکی 5 تا 8 درصد و در خمیرسازی با دانسیته زیاد از درصد خشکی 15 تا 20 درصد استفاده می­شود که گاهی ممکن است به 40 درصد نیز برسد.

• درجه حرارت و فشار:

درجه حرارت فرآیند مرکب­زدایی بستگی به نوع کاغذ باطله، مواد شیمیایی، نوع عملیات رنگ­بری و نوع خمیر مرکب­زدایی شده مطلوب دارد. معمولاً در مرکب­زدایی کاغذهای باطله حاصل از خمیرهای مکانیکی، درجه حرارت­های متوسط حدود 45 تا 55 درجه سانتی­گراد بهترین نتیجه را می­دهند. استفاده از این درجه حرارت­ها از تیرگی یا زرد شدن رنگ خمیر تا حد زیادی جلوگیری می­کند ولی درجه حرارت­های زیاد موجب زرد شدن رنگ خمیر می­گردد. افزایش حرارت سبب نرم­شدن مرکب و سایر مواد غیر فیبری و در نتیجه کاهش زمان خمیرسازی و همچنین افزایش تأثیر عمل مواد شیمیایی می­شود. به علاوه درجه حرارت­های زیاد موجب تسریع دفیبره شدن الیاف خمیر شده ولی چنان­که گفته شد به دلیل زردشدن رنگ خمیر، برای خمیرهای مکانیکی مناسب نمی­باشد.

• زمان:

این عامل با توجه به سایر متغیرها مثل درجه حرارت، غلظت مواد شیمیایی و درصد خشکی خمیر تنظیم می­شود. معمولاً برای مرکب­زدایی خمیرهای مکانیکی در مقیاس آزمایشگاهی از زمان­های بین 5 تا 60 دقیقه استفاده می­شود. در مرحله شناورسازی نیز استفاده از زمان 10 تا 20 دقیقه متداول است.

• سرعت جریان خمیر و اندازه حباب­های هوا:

سرعت جریان خمیر بر چگونگی خردشدن کلوخ­های تشکیل شده در مرحله خمیرسازی مؤثر است و معمولاً افزایش این سرعت سبب افزایش نیروی برشی حاصل از جریان مایع خمیر و خردشدن کلوخ­های خمیر تشکیل شده می­گردد. در مرحله خمیرسازی معمولاً از سرعت جریان حدود 500 تا 800 دور در دقیقه و در مرحله شناورسازی از سرعت جریان حدود 1000 دور در دقیقه استفاده می­شود.

اندازه حباب­­های هوا در مرحله شناورسازی نباید خیلی کوچک یا درشت باشد زیرا وجود این گونه حباب­ها سبب افزایش برخورد آن­ها با الیاف خمیر و درنتیجه شل شدن و جداشدن ذرات مرکب آن­ها خواهد شد. با کوچک یا درشت شدن اندازه حباب­های هوا عملاً میزان هدر رفت الیاف افزایش می­یابد.

 

ü     انواع موادشیمیایی و درصد مصرف آن­ها:

به­طور کلی مواد شیمیایی مختلفی در فرآیند مرکب­زدایی کاغذهای باطله مصرف می­شوند و هدف از به­کارگیری آن­ها، که عمدتاً در مرحله خمیرسازی مجدد به دستگاه خمیرساز اضافه می­شوند، کمک به جداسازی ذرات مرکب و مواد چسبنده از الیاف و آماده­سازی آن­ها برای جدایی کامل و دفع از مایع خمیر در مرحله شناورسازی است. کاربرد این مواد، به­ویژه در مقیاس تولید انبوه باید به­گونه­ای باشد که بیشترین کارآیی با صرف کمترین هزینه به­دست آمده و از مصرف مواد شیمیایی اضافی خودداری شود.

در مرحله خمیرسازی، درصد خشکی خمیر برای تنظیم مقدار مواد شیمیایی مورد نیاز اهمیت دارد، زیرا مقدار این مواد براساس وزنخشک کاغذ ( خشک شده در هوای آزاد ) محاسبه می­گردد. بنابراین درصد خشکی زیادتر به معنی آب کمتر و غلظت زیادتر مواد شیمیایی در دستگاه خمیرساز می­باشد. این امر سبب افزایش میزان کارایی مواد شیمیایی و امکان بهینه­سازی مقادیر آن­ها می­شود.

حساسیت فرآیند شناورسازی به مواد شیمیایی بیش­تر از روش شستشو است. درصورتی­که کاغذهای بازیافتی فاقد خمیرهای مکانیکی بوده و از خمیرهای شیمیایی تولیدشده باشند، معمولاً مواد شیمیایی کمتری برای مرکب­زدایی مورد نیاز است ولی در مورد کاغذهای بازیافتی جمع­آوری شده از مصارف خانگی که حاوی خمیر مکانیکی هستند مقدار بیشتری از مواد شیمیایی مورد نیاز می­باشد.

عمده­ترین مواد شیمیایی مصرفی در فرآیند مرکب­زدایی عبارتند از: سود سوزآور (هیدروکسید سدیم)، سیلیکات سدیم، پراکسید هیدروژن، عوامل کیلات­کننده، صابون­ها و مواد پاک­کننده، انواع عوامل فعال در سطح، شامل مواد جمع­کننده، مواد پراکنده­ساز و غیره. صابون­ها را می­توان به شکل صابون به فرآیند مرکب­زدایی اضافه کرد یا بر اثر واکنش ماده ماده قلیایی با اسیدهای چرب افزوده شده به فرآیند خمیرسازی مجدد تشکیل می­شوند. در مرحله شناورسازی از مواد کف­ساز برای تولید حباب­های هوا استفاده می­شود.

 

ü     نقش و عملکرد مواد شیمیایی در مرکب­زدایی:

در مورد عملکرد مواد شیمیایی در مرکب­زدایی مطالعات زیادی به عمل آمده است که معمولاً هدف آن­ها یافتن یک ترکیب بهتر و ارزان­تر از تیمارهای مختلف مواد شیمیایی بوده است. مواد شیمیایی اصلی و محل کاربرد آن­ها در عملیات مرکب­زدایی به روش شناورسازی به شرح زیر می­باشند:

 

هیدروکسید سدیم

خمیرساز

کلرید کلسیم

شناورسازی

سیلیکات سدیم

خمیرساز

هیپوکلرید سدیم

رنگ­بری

عامل کیلات­کننده

خمیرساز

هیدروسولفیت سدیم

رنگ­بری

پراکسید هیدروژن

خمیرساز، رنگ­بری

تالک

خمیرساز

مواد فعال در سطح

خمیرساز، شناورسازی

اسیدسولفوریک

ذخیره­سازی خمیر

مواد شیمیایی جمع­کننده

خمیرساز، شناورسازی

 

 

 

 

 دلیل افزودن این مواد شیمیایی به دستگاه خمیرساز، کمک به حذف مواد نامطلوب مثل مرکب و مواد چسبنده از کاغذ و قابل دسترس ساختن آن­ها جهت حذف کامل در مرحله شناورسازی است. به خاطر سپردن این نکته ضروری است که این مواد شیمیایی با بخش رزین ذرات مرکب واکنش انجام می­دهند نه با ذرات رنگی آن. به عبارت دیگر رنگدانه­های موجود در مرکب مورد حمله مواد شیمیایی قرار نمی­گیرند بلکه مواد شیمیایی با حمله به بخش رزین موجود در چسب­های به­کار رفته در مرکب، اتصال ذرات مرکب با الیاف را می­شکنند.

 

ü     قابلیت مرکب­زدایی انواع مرکب­های چاپ:

قابلیت مرکب­زدایی کاغذهای باطله، معرف میزان حذف مرکب چاپ توسط فرآیند مرکب­زدایی است که از طریق اندازه­گیری مقدار افزایش و بهبود پارامترهای نوری، تعیین می­شود. این ویژگی­ها شامل روشنایی (Luminance) و درجه روشنی (Brightness) خمیرهای مرکب­زدایی نشده و مرکب­زدایی شده می­باشند. علاوه­بر مرکب­های چاپ سایر عوامل مؤثر بر قابلیت مرکب­زدایی کاغذهای چاپ شده عبارتند از: روش چاپ، ماده زمینه چاپ (کاغذ و غیره)، سن چاپ، شرایط و پارامترهای فرآیندی مرکب­زدایی از نظر شرایط شیمیایی، مکانیکی و هیدرولیکی. یکی از مشکلات صنعت بازیافت برای تولید کاغذهای مرغوب چاپ و تحریر از کاغذهای باطله، تنوع فرآیندها و مرکب­های مورد استفاده در صنعت چاپ است. در نتیجه وقتی مخلوط کاغذهای باطله خمیر می­شود، انواع ذرات مرکب از نظر جنس و اندازه که مربوط به فرآیندهای مختلف چاپ هستند در خمیر به­وجود می­آیند.

در خمیرسازی، مرکب فلکسوگرافی به صورت ذرات بسیار ریز پخش می­شود (اندازه متوسط ذرات یک میکرون یا کمتر). این ذرات آن­قدر ریز هستند که حتی می­توانند به داخل حفره درونی لیف نفوذ کنند و جداکردن آن­ها از مخلوط عملاً غیرممکن است. ایجاد محیط­های شیمیایی مختلف (به عنوان مثال PH اسیدی) و خمیرسازی در غلظت­های کم تا حدی از شدت مشکل می­کاهد. در سوی دیگر مرکب­های عمل آمده با تابش UV و براق قرار دارد که بزرگی ذرات آن­ها به 20 میکرومتر و بیشتر هم می­رسد و با روش­های سنتی مرکب­زدایی قابل حذف نیستند.

       

 

ü     روشهای تولید در بازیافت کاغذ:

به منظور تهیه خمیر اولیه محصولات متنوع کاغذی از جمله مقوا, کارتن, کاغذهای بهداشتی,کاغذهای چاپ و تحریر, کاغذهای لاینر و... از کاغذهای باطله طی فرآیند بازیافت دو روش کارگاهی و کارخانه‌ای وجود دارد.

 

الف) روش تولید کارگاهی

عمده محصول تولیدی این روش مقوا و شانه‌های تخم‌مرغ بوده که به روش تولید دستی نیز موسوم می‌باشد. در این روش تولید کاغذهای باطله از محل انبار مواد اولیه به انبار موقت مواد در داخل کارگاه حمل‌شده و سپس توسط کارگران بداخل دستگاه پالپر ریخته می‌شود مواد به همراه آب در دستگاه پالپر تبدیل به خمیر می‌شود (پالپر در این واحدها بسیار ساده بوده و شامل یک تیغه فلزی دوار در داخل یک پاتیل می‌باشد مانند اسباب برقی منازل در مقیاس بزرگ) سپس خمیر تولید شده را به داخل حوضچه خمیر می‌ریزند. نحوه فرماسیون خمیر به دو روش است. در روش اول خمیر به داخل قالبهای توری ریخته‌شده که بعد از زهکشی آب موجود در خمیر بر اثر نیروی ثقل, ورق خمیر تولیدی را در مجاورت آفتاب پهن کرده می‌کنند. سپس در حالیکه لوح خمیر تولیدی در حال چروک برداشتن است آن را برداشته و زیر دستگاه پرس قرار می‌دهند سپس ورق‌های مقوا را رویی هم چیده تا در اثر مرور زمان و رطوبت مختصر باقیمانده, کلیما تیزه شود و رد ضمن در اثر نیروی وزن ورق صاف باقی بماند.

در روش دوم, خمیر به وسیله پمپ به داخل ماشین مقوا‌سازی ارسال می‌شود. این ماشینها از نظر ساختار و عملکرد مانند ماشین مقواسازی موجود در کارخانه‌های بزرگ مقواسازی می‌باشد با این تفاوت که آنها قسمت خشک‌کن را نداشته و یا بطور کلی رول پرس‌ها را ندارند و یا فقط یک رول دارند. سپس خمیر مقوای در حال تولید را در اندازه‌های مشخصی برش‌زده و زیر دستگاه پرس قرار می‌دهند و یا با آویزان کردن بر روی طناب به وسیله آفتاب آنها را خشک می‌کند و یا به روش گرمخانه‌ای مبادرت به این کار می‌ورزند در این روشها جهت جلوگیری از چروکیده‌ شدن مقوا, آن را در حالیکه کمی مرطوب است (قبل از چروک‌شدن‌) روی هم چیده تا در حین از دست دادن رطوبت, در اثر نیروی وزن, ستون مقوا, صافی نهایی خود را بدست آورد.

در این کارگاه‌ها علاوه بر تولید مقوا به روش دستی, شانه‌های تخم‌مرغ نیز به روش دستی تولید می‌گردد در این روش خمیر تولیدی به صورت دستی به درون قالب توری ریخته‌شده و سپس قالب قرینه (سمبه) بر روی آن فشرده می‌شود (به وسیله اهرم دستگاه‌) نحوه کار ماشین بسته به میزان سرمایه‌گذاری متفاوت بوده ولی نوعاً اینگونه ماشین‌ها مانند ماشینهای دستی تولید قالب بتونی می‌باشند. در این روش عمل زهکشی آب بر اثر فشار قالب قرینه و از محل توری و روزنه محل صورت می گیرد و لذا عمل مکش وجود ندارد سپس شانه‌های تولید‌ی را بر اثر حرارت محیط خشک می‌شود (بندرت‌) و یا در داخل تونل حرارتی مانند نان در تنور چیده می‌شوند و یا بر روی سینی‌های فلزی چیده‌ شده و سینی‌ها در داخل تونل حرارتی شاهده به وسیله زنجیر حرکت کرده و از انتهای دیگر تونل شانه‌ها جمع می‌گردد و رد این روش جهت سرعت کار, حرارت هوای گرم تونل بالا و طول تونل زیاد است.

در کشور ما عمده فعالیت‌های صنایع کوچک صنعت بازیابی بصورت روش‌های کارگاهی می‌باشد که فرآیند تولید آن توضیح داده شد.

 

 

ب) روش تولید کارخانه‌ای: 

در این روش که عموماً در کارخانجات بزرگ مرسوم است بشرح زیر می‌باشد که البته بعضی از قسمتها‌ی آن بصورت جداگانه در صنایع کوچک نیز مورد استفاده قرار گرفته‌اند بطور کلی پروسه خمیر‌سازی در این روش عبارتست از خمیر‌سازی اولیه در دستگاه پاپلر – تمیز‌کردن یک مرحله‌ای خمیر کغذ, پالایش‌کرده خمیر و دسته‌بندی ذرات خمیر. در این روند مراحل شستشوی خمیر و جوهر‌زدایی در نظر گرفته نشده است چون بندرت در صنعت کشور دیده می‌شود.خرده کاغذ‌ها به همراه آب بدرون دستگاه پالپر (Pulper) به نسبت حداقل یک به پنج ریخته می‌شوند مخلوط به مدت حدوداً بیست دقیقه (بسته به نوع و درصد ترکیب کاغذها‌) هم‌زده می‌شود. (دستگاه پالپر دارای 4 تیغه فولادی دوار می‌باشد که تا 1500 دور در دقیقه عمل می‌کند‌) و سپس خمیر اولیه به داخل حوضچه خمیر تخلیه می‌شود از حوضچه شماره یک, خمیر بدرون یک خمیر تمیز‌کن ثقلی یک مرحله‌ای فرستاده می‌شود تا ذرات سنگین ماسه نرم, ذرات فلزی و دیگر ناخالصی‌ها از آن جدا شوند سپس خمیر جهت تکمیل عمل متلاشی‌شدن و نزدیک‌تر شدن به مرحله تبدیل به دسته جات خمیری بدرون یک دستگاه ریفاینر مخروطی (Refiner) فرستاده می‌شود خمیر خروجی به یک توری لرزان (vibration screen) فرستاده می‌شود تا ذرات درشت جدا شده و بدرون پالپر برگردانده شود خمیر یکنواخت و مطلوب بدرون حوضچه ثانویه ریخته شود. در این مرحله پروسه خمیر سازی به پایان می‌رسد. لازم به توضیح است در خط تولید مقوا, دو نوع محصول یعنی مقوای قهوه‌ای و مقوای سفید تولید می‌شود لذا در مرحله خمیر‌سازی فقط یک نوع کاغذ بسته, نوع تولید درون پالپر ریخته می‌شود (مقوای کارتن جهت مقوای قهوه ای و کاغذ چاپ و تحریر جهت مقوای سفید‌) اما در تولید شانه تخم‌مرغ, ترکیبی از کاغذ باطله چاپ و تحریر, مقوای کارتن و پوشال مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در مرحله تولید پروسه‌کاری بطور کلی عبارت است از مرحله شکل‌گیری (forming) آبگیری (dewatering) ,  مرحله پرس و مرحله خشک‌شدن. مراحل فوق الذکر برای شانه‌های تخم‌مرغ و میوه و ... و مقوا به شکل های متفاوتی می باشد که بطور جداگانه تشریح می شود.

 

ü     تولید شانه تخم‌مرغ و میوه و غیره:

فرآیندهای تولیدی دیده شده در صنعت کشور عموماً مشابه می باشد شامل یک قاب مکشی (suction) و یک قالب پرسی می باشد قالب مکشی از چند قسمت فریم اصلی, قسمت لمل برنجی منفذدار, و قسمت توری فلزی که بروی لمل‌ها می‌نشیند قالب پرسی یک تکه بوده و قالب قرینه قالب مکشی می باشد این قالب یک تکه, برنجی و منفذدار می‌باشد. قالب های پرسی به صورت ردیف‌ها بروی سینی برنجی نصب می‌شوند و ماشین دارای دو چرخ دوار پرسی در بالا و مکشی در پایین است وضعیت این چرخ ها به گونه‌ای است که در یک نقطه خاص قالب‌های پرسی و مکشی بروی هم جفت‌شده و فشار لازم روی قالب‌های مکشی وارد می‌آیند در حین کار قالب‌های مکشی به ترتیب وارد حوضچه خمیر می‌شوند این حوضچه به صورت نیم‌استوانه است که به طور مستمر از خمیر پر می شود.پس از ورود قالب‌های مکشی بطور اتوماتیک بلافاصله مکش صورت گرفته و یک لایه خمیر بروی توری می‌چسبد سپس قالب مکشی از حوضچه بیرون آمده و در هنگامی که قالب مکشی در بالای چرخ محور مکشی قرار گرفت قالب پرسی بروی آن قرار می‌گیرد تا ضمن آب‌گیری بیشتر خمیر آنرا فشرده نماید تا از استحکام بیشتری برخودار شود در همین لحظه بطور اتوماتیک دو عمل صورت می‌گیرد اول مکش خمیر توسط قالب پرسی و دوم فشار باد در پشت خمیر در قالب مکشی که منجر به انتقال خمیر از قالب مکشی به قالب پرسی می‌شود. سپس قالب مکشی که اینک خالی از خمیرشده, در اثر حرکت دورانی چرخ محور مکشی به حرکت خود ادامه داده و دوباره به درون حوضچه خمیر فرستاده می‌شود. قالب پرسی به همراه خمیر بروی چرخ محور پرسی حرکت‌کرده و سپس در نقطه ای خاص خمیر را به شکل قالب می‌باشد در اثر فشار باد بروی سینی‌های فلزی مخصوص رها می‌کند. این سینی‌ها به همراه خمیر قالبی مرطوب بروی زنجیر حرکت کرده و وارد تونل هوای گرم با دمای 120 الی 150 می‌شود. این سینی‌ها بروی زنجیر نقاله چندین بار(8 الی 10 بار بسته به نوع طراحی) در طول تونل هوای گرم حرکت رفت و برگشتی انجام می‌دهد این امر باعث می شود هر خمیر قالبی به طور تقریب 20 دقیقه در معرض هوای گرم تونل خشک‌کن قرار می‌گیرد (زمان فوق بسته به سرعت ماشین می‌باشد) سپس قالب سلولزی خشک‌شده (شانه تخم مرغ, شانه سیب و یا هر نوع قالب دیگر) از تونل خارج گشته و در مقدار معینی بسته‌بندی می‌شود. عمل مکش به وسیله یک وکیوم پمپ فشار مکش لازم را جهت قالبهای نکش تامین می‌کند و فشار باد لازم توسط کمپرسور تامین می‌شود. حرارت تونل خشک‌کن توسط مشعل‌های گازی و فن‌های الکتریکی تامین می‌شود.

 

ü     تولید مقوا:

خط تولید مقوا شامل دو قسمت تولید و قسمت تکمیلی می‌باشد. ماشین تولید مقوا شامل قسمت‌های مخزن هدباکس (headbox ), توری‌, ساکشن باکس ( suction box ), رول های پرسی, سیلندرهای خشک‌کن,رول پیچ (جمع‌کننده مقوا) می‌باشد. خمیر آماده‌شده از آخرین مخزن (Chest Box) بدرون هدباکس ماشین ارسال می‌شود.

 

مخزن فوق‌الذکر دارای دو قسمت مجزا یکی برای خمیر و دیگری برای آب می‌باشد که هر یک بوسیله لوله‌ای جداگانه آب‌وخمیر را بسمت هدباکس هدایت می‌کنند. در نزدیکی هدباکس دو شیر تیغه‌ای مدرج قرار دارد که بوسیله آنها نسبت اختلاط آب‌وخمیر تنظیم می‌شود. در داخل هدباکس دو سیلندر فلزی در عرض هدباکس قرار دارند بروی بدنه‌های این سیلندرها منافذ درشتی قرار دارند (مانند توری سیلندر شکل با منافذ درشت) با حرکت دورانی این سیلندرها خمیر داخل هدباکس به تلاطم افتاده و از تراکم‌شدن خمیر جلوگیری می‌کند در ضمن پراکندگی خمیر را در عرض هدباکس یکسان نگه می‌دارد. در قسمت پایین و نزدیک توری, هدباکس دارای دریچه‌ای در عرض می‌باشد که اهرم‌هایی میزان باز یا بسته‌بودن این دریچه را تنظیم می‌کند میزان ضخامت و گرماژ مقوا بوسیله میزان اختلاط آب‌و‌خمیر و میزان بازبودن این دریچه تعیین می‌شود (سرعت دستگاه ثابت است) با بازبودن دریچه یک لایه خمیر در عرض بر روی توری در حال حرکت تشکیل می‌شود. در طرفین تیغه‌ فوق اهرم‌هایی قرار دارد که میزان عرضی خمیر خروجی را تعیین می‌کند (بسته به عرض مقوای مورد درخواست) لایه خمیر تشکیل‌شده به تدریج که به همراه توری به جلو حرکت می‌کند آب خود را در اثر نیروی ثقل از دست می‌دهد در قسمت جلویی, توری از روی محفظه‌ای منفذدار (Suction Box) که بوسیله وکیوم پمپ دارای فشار مکش می‌باشد عبور کرده که در اثر این مکش آب بیشتری از خمیر جدا می‌شود. در آخر قسمت توری, خمیر از زیر اولین رول پرسی عبور می‌کند و توری از این مرحله به بعد دور رول انتهایی پایین چرخیده و از خمیر جدا شده و به محل رول اولیه باز می‌گردد. خمیر پرس‌شده از زیر رول پرسی اول خارج‌شده و بروی نمد مخصوصی قرار می‌گیرد و به همراه نمد ( felt ) از زیر رول پرس‌های دوم و سوم عبور می‌کند. در این مرحله آخرین ذرات آب بوسیله پروسه مکانیکی قابل خروج است خارج‌شده و به نمد منتقل می‌شود و همچنین خمیر از فشردگی لازم برخوردار می‌شود. از این مرحله خمیر از نمد جدا شده و بین نمد قسمت خشک‌کن و سیلندرهای بخار‌داغ قرار گرفته و دور این سیلندرها به همراه نمد حرکت می‌کند این سیلندرها بوسیله فشار بخار آب داغ که بوسیله یک بویلر تامین می‌شود داغ می‌شوند مقوای مرطوب همراه حرکت در اطراف این سیلندرها خشک‌شده و در انتهای مقوای خشک‌شده روی یک رول فلزی پیچیده می‌شود از این مرحله به بعد مقوا وارد قسمت تکمیلی می‌شود. در قسمت تکمیلی واحدهای دوبلکسی سایزینکی و قیچی دارد. در صورتیکه سفارش خاصی خاصی جهت دو یا چند لایه‌کردن مقوا و یا پوشاندن سطح مقوا و یا پوشاندن سطح مقوا با کاغذ وجود داشته باشد مقوا به قسمت دوبلکس فرستاده می‌شود این دستگاه دارای یک الکتروموتور و دو غلطک چسب زنی می‌باشد یک لایه مقوا عبور‌کرده و سپس همگی از بین رول پرسی عبور و بروی هم چسبانیده می‌شوند نوع چسب بکار رفته چسب نشاسته می‌باشد و سپس در انتهای مقوای دوبلکس‌شده دور رول فلزی پیچیده می‌شود.

در مرحله بعد جهت تنظیم عرض و حذف قسمت‌های نازک کناره و همچنین رطوبت‌هایی که در قسمت قبل به مقوا اضافه‌شده رول مقوا به قسمت سایزینگ ارسال می‌شود این ماشین دارای دو قسمت تونل هوای گرم و قسمت قیچی می‌باشد رول مقوا ابتدا از تونل هوای گرم عبور‌کرده (این تونل معمولاً بوسیله مشعل گازسوز گرم می‌شود میزان گرما بسته به یک یا چند لایه‌بودن و رطوبت آن متغیر است و با میزان فشار گاز تنظیم می‌شود). سپس مقوای خشک‌شده از انتهای دیگر تونل خارج و از بین رول‌های قیچی که کار تنظیم عرضی و حذف قسمت نازک کناره را بر عهده دارند رد شده و سپس مقوای آماده دور رول مقوایی پیچیده می‌شود و بعد توسط قیچی دیگری ادامه مقوا قطع‌شده و رول‌های با اندازه مشخص را انبار می‌نمایند.

 

 

 

 



ü     بازیافت کاغذ ،صرفه زیست محیطی و اقتصادی:

براي توليد يك تن كاغذ تقريباً بايد حدود 15 تا 17 اصله درخت را قطع نمود. فرار از اين معضل اجتناب‌ناپذير است، اما در سال‌هاي اخير به دليل كمبود منابع طبيعي و جلوگيري از اثرات تخريب محيط‌زيست، بازيافت كاغذ از كاغذهاي باطله، مورد توجه قرار گرفته است.

در واقع تفكر بازيافت كاغذ با اهداف كلي مثل جلوگيري از غارت بي رويه منابع طبيعي، كاهش در مصرف انرژي و تقليل ميزان زباله براي كاهش هزينه‌هاي دفع و تغيير الگوي مصرف به وجود آمد. با توجه به اين كه كاغذ ماده‌اي فاسد شدني نيست، بهترين روش جمع‌آوري آن، از درب منازل، اداره‌ها و مدارس قبل از مخلوط شدن با بقيه پسماندها است. امروزه در كشورهايي همچون هلند، سوئيس و ژاپن بيش از 50 درصد كاغذهاي مصرفي مورد بازيافت قرار مي‌گيرد. بازیافت کاغذ موجب کاهش وابستگی و نیاز به کاغذهای بکر و درنهایت کاهش قطع درختان و بالا رفتن فرصت تجدید حیات عرصه­های جنگلی عریان شده و همچنین کاهش آلودگی هوا می­شود و از نقطه نظر اقتصادی تولید کاغذ بازیافتی سبب صرفه­جویی قابل توجهی در مصرف آب، انرژی، جلوگیری از خروج ارز برای واردات و ایجاد مشاغل جدید  می­گردد.

بازيافت كاغذ داراي ابعاد مختلفي است كه از مهمترين ابعاد آن بعد اقتصادي است. شكي نيست كه با جداسازي زباله‌هاي كاغذ و وارد ساختن مجدد آن در چرخه توليد مي‌توان از آن به عنوان يك ماده خام در توليد كالاهاي جديد مصرفي استفاده كرد.

بر طبق آمار سال 1382 هر شهروند تهراني به طور متوسط سالانه 13كيلوگرم كاغذ مصرف مي‌ كند كه بيش از نيمي از كاغذهاي مصرف شده در سطل‌هاي زباله ريخته و يا با زباله‌هاي شهري مخلوط مي‌شوند كه غيرقابل تفكيك و بازيافت هستند و در نتيجه سرمايه كلاني از اين راه به هدر مي‌رود. از طرفي واردات سالانه كاغذ، بر اقتصاد شهري لطمه‌اي جبران‌ناپذير وارد خواهد كرد كه مي‌توان با بازيافت از واردات بي‌رويه به داخل كشور جلوگيري كرد، از طرفي چون بازيافت برنامه‌اي مقرون به صرفه است، نسبت به دفن يا سوزاندن زباله هزينه كمتري را به شهرداري‌ها تحميل مي‌كند.

با افزايش هزينه دفن به علت محدوديت‌ مقررات موجود و كاهش بودجه شهرها به دليل هزينه‌ سنگين آشغال‌سوزها و تكنولوژي‌هاي كنترل آلودگي هوا، تمايل به بازيافت بدون چون و چرا در آينده افزايش پيدا خواهد كرد.از بعد زيست محيطي بازيافت كاغذ نيز اهميت فراوان دارد، كاغذهاي مورد مصرف از چوب درختان قطع شده به دست مي‌آيد، برداشت روزافزون از درختان اين منابع حياتي اكوسيستم، نابودي جنگل‌ها را به دنبال خواهد داشت، بازيافت و توليد از كاغذهاي باطله به جاي چوب نه تنها سبب حفظ جنگل‌ها مي‌شود، بلكه انرژي مورد نياز را براي توليد يك تن كاغذ به سه چهارم تقليل مي‌دهد.

از سوي ديگر با جمع‌آوري و بازيافت كاغذ توسط دانش‌آموزان در مدارس و كارمندان در ادارات مي‌توان روحيه مسئوليت‌پذيري و صرفه‌جويي را تقويت كرد، متأسفانه اكثر مردم كشور ما نمي‌دانند كه همه پسماندها دورريختني نيستند. از طرفي به دليل اهميت زباله‌ها كه به طلاي كثيف معروف شده با جمع‌آوري اصولي آن مي‌توان باعث تغيير الگوي مصرف در جامعه شد. آموزش و آگاه سازي مردم از اين طرح با كمك تمامي نهادهاي فرهنگي نظير صدا و سيما، آموزش تفكيك از مبدأ با قراردادن سطل‌هاي چند قسمتي و در اختيار كيسه‌هاي زباله رايگان به شهروندان، جمع‌آوري زباله كاغذ 2 بار در هفته‌ و حتي خريدن كاغذها از مردم توسط غرفه‌هاي ويژه خريد، استخدام مهندسين بهداشت محيط در مناطق بازيافت و شهرداري براي نظارت به خصوص در مدارس، كارخانجات، ادارات كه منبع اصلي مصرف زباله كاغذ هستند وگسترش كارخانجات بازيافت كاغذ و حمايت از آنها، راهكارهايي است كه مي توان براي دست يابي به بازيافت كاغذ پيش گرفت.

امروزه اقلام متعددي از زباله هاي شهري كه حجم قابل توجهي را شامل مي شوند، قابليت بازيافت دارند. كاغذ به عنوان يكي از محصولات طبيعت سرسبز و جنگلهاي طبيعي و انسان كاشت، سهم زيادي از كيسه هاي زباله خانگي و مراكز اداري و تجاري را به خود اختصاص مي دهد. كاغذ يكي از اقلام با ارزش مواد زائد جامد است كه «سلطان زائدات» لقب گرفته است. بازيافت اين ماده ارزشمند و استفاده مجدد از آن در برخي مصارف خاص نه تنها از قطع درختان، هزينه هاي تبديل الياف گياهي به كاغذ و ساير هزينه هاي توليد آن مي كاهد، بلكه از نظر اقتصادي نيز به دليل سودآوري آن و توليد اشتغال از اهميت خاص برخوردار است. اهميت بازيافت كاغذ را مي توان به طور كلي از دو نظر«ضرورت بازيابي كاغذهاي باطله» و «كمك به حفظ محيط زيست و منافع اقتصادي حاصل از آن» مورد بررسي قرار داد.

از نظر زيست محيطي، بازيافت كاغذ موجب كاهش وابستگي و نياز به كاغذهاي بكر ودر نهايت كاهش قطع درختان و بالارفتن فرصت تجديد حيات عرصه هاي جنگلي عريان شده مي شود. مصرف كاغذ از دير باز معيارهاي سنجش توسعه يافتگي جوامع بوده است. گسترش رسانه ها و فرصت هاي الكترونيكي نيز با وجود قابليت هاي بالا هنوز نتوانسته است از ارزش كاغذ در توسعه دانش و سطح توسعه يافتگي جوامع بكاهد. نخستين استفاده از كاغذ كه در مصر باستان ثبت شده براي نوشتن بوده است؛ ولي پس از آن مصارف ديگري براي كاغذ مطرح شد كه ميزان نياز به اين ماده را افزايش داده.با وجود اين كيفيت كاغذهاي مصرفي باعث شد كه از گذشته هاي دور به خصوص در قرن اخير تلاشهاي سنتي و مدرني براي استفاده مجدد از كاغذهاي دور ريختي در مصارفي كه نياز به كاغذ مرغوب ندارد، انجام بگيرد. يكي از نتايج مصرف دوباره كاغذهاي باطله كاستن از فشار وارده بر طبيعت است.

تجربه نشان مي دهد كه براي توليد يك تن كاغذ بكر، به 17 اصله درخت قطع شده نياز است. علاوه بر اين، در فرايند توليد كاغذ از الياف گياهي درختان 400 هزار ليتر آب و 4 هزار كيلووات برق، مصرف مي شود. بنابراين توليد يك تن كاغذ بكر، هزينه هاي زيست محيطي اقتصادي زيادي دارد و مصرف درست و بهينه آن در گام نخست و استفاده مجدد از آن در گام بعد، ضرورت تام مي يابد. چنانچه مدت زمان لازم براي رشد و تكامل مجدد پوششهاي جنگلي استفاده شده براي توليد كاغذ را به همراه فرسايش خاك و محدود شدن قدرت باروري خاك، كاهش توليد اكسيژن و دفع دي اكسيدكربن را به علاوه چندين پيامد منفي ديگر در نظر بگيريم، توليد يك تن كاغذ خطرات متعددي را براي محيط زيست ايجاد مي كند. در حالي كه توليد يك تن كاغذ بازيافتي سبب 50% صرفه جويي در مصرف آب، 64% صرفه جويي در مصرف انرژي و 74% كاهش آلودگي هوا شود و همچنين ايجاد شغل يكي ديگر از مزاياي اقتصادي بازيافت كاغذ است.

 

ü     وضعیت تولید و مصرف كاغذ باطله در جهان و ایران:

در سال 1990 تولید جهانی خمیر و کاغذ 237 میلیون تن و مصرف كاغذ باطله، 85 ميليون تن بوده که تقریباً 35% از تولید جهانی را تشکیل می­دهد. اما در سال 2009، از میزان 3/359 میلیون تنی تولید جهانی خمیر کاغذ 6/181 میلیون تن آن مربوط به مصرف کاغذ باطله (میزان تولید خمیرکاغذ از کاغذ باطله) بوده است. نرخ مصرف کاغذ بازیافتی در جهان برابر با 50.6% بوده است (2009) این در صورتی است که نرخ مصرف کاغذ بازیافتی در سالهای 1999، 2000 و 2004 به ترتیب برابر 41.8% ، 44% و 45.4% بوده است.

از مقدار 359.3 میلیون تن خمیرکاغذ تولید شده در سال 2009، 181.6 میلیون تن آن خمیرکاغذ بازیافتی(50.6%)، 118.7 میلیون تن خمیر شیمیایی چوب(33%)، 28.5 میلیون تن خمیر مکانیکی چوب(7.9%)،9.2 میلیون تن خمیر چوب نیمه شیمیایی(2.5%)، 3.6 میلیون تن خمیر حل شونده(1%)، 17.8 میلیون تن خمیر الیاف دیگر(5%) تشکیل داده است.

در سال 2009، نرخ مصرف كاغذهاي بازيافتي درایران، اروپا و جهان به ترتیب برابر با 11%، 66% و50.6% بوده که این نرخ مصرف در كشورهای عمده توليدكننده كاغذ در دنيا بدين ترتيب بوده است: سوئیس 8/78%، ، آلمان 5/83%، ژاپن 3/79%،سوئد 7/73، فنلاند 4/71، آمریکا 4/63، ايتاليا 63 %. رشد مصرف کاغذهای بازیافتی 1/3 درصد خواهد بود که این رقم از میزان رشد تولید کاغذ ( 2/2درصد ) بیشتر می­باشد.

کشور چین با سهم 51 درصدی از مجموع جهانی واردات کاغذ بازیافتی، کشور برتر در واردات کاغذ بازیافتی می­باشد. بقیه واردات عمدتاً بین کشورهای اروپایی و آسیایی توزیع شده است و کشور مکزیک با سهم 5 درصدی (مساوی با هلند و آلمان) یک استثناً بوده است.

در بخش صادرات، آمریکا با سهم 34 % کشور برتر بوده و کشورهای ژاپن، انگلستان، هلند و آلمان با سهم بین 9-7% بدنبال آن می­باشند. کشور هلند که عملاً عاری از جنگل میباشد، یک وارد کننده و صادر کننده فعال در بخش کاغذ بازیافتی می­باشد.

بر طبق اطلاعات منتشر شده از فائو مقدار تولید کاغذ بازیافتی ایران از سال 1380 الی 1389 سالیانه در حدود 80 هزار تن تخمین زده شده است و صادرات و واردات و به طور کلی استفاده از کاغذ بازیافتی در ایران در مقابل کشورهای منطقه و کشورهای پیشرفته به توجه به اینکه کشور با کمبود مواد اولیه مورد نیاز در صنایع کاغذ روبه رو می­باشد، بسیار ناچیز است.

 

ü     وضعیت فعلی منابع تامین مواد اولیه صنایع کاغذ کشور

در سالهای اخیر از طرفی به دلیل رشد فزاینده جمعیت و به تبع آن افزایش میزان تقاضا و از طرف دیگر کاهش شدید منایع جنگلی صنایع تولید خمیر و کاغذ کشور که برای تامین مواد اولیه خود به درختان جنگلی وابسته اند- به دلیل رو به زوال بودن جنگلها و منابع چوبی - با مشکلاتی جدی در تامین مواد اولیه سلولزی مواجه هستند.

در حال حاضر مهم ترين مواد اوليه ليگنوسلولزي قابل استفاده در صنايع سلولزي كشور عبارتند از : جنگل­هاي صنعتي و تجاري شمال، زراعت چوب و جنگل­هاي دست كاشت، بازيافت كاغذ و پسماندهاي كشاورزي که در این میان منابع جنگلی بیشترین سهم و خمیرهای الیاف بلند وارداتی و پسماند کشاورزی نیشکر ( باگاس ) و سپس سایر منابع در رتبه های بعدی قرار می­گیرند.

بخش سوم  : از تولید تا بازیافت کاغذ در کشور

ü     بررسی میزان تولیدکاغذ و مقوا در کشور

طبق آمار نشان داده شده در جدول 3-1، در حال حاضر 12 کارخانه عمده تولید کاغذ و مقوا در کشور وجود داشته که هر کدام از آن­ها با ظرفیتی بین 10 تا 150 هزار تن در سال مشغول به تولید بوده و در سال 1386 بالغ بر 360 هزارتن تولید توسط این کارخانه­ها صورت گرفته است. میزان تولید در طی دوره دوازده ساله از سال 1375 تا 1386 از مقدار 192 هزار تن به مقداری بالغ بر 360 هزار تن رسیده است. روند تولید کاغذ در این سال­ها کاملاً صعودی است و به شدت افزایش یافته است.

حتی در بعضی از سال­ها دارای رشد 13 درصدی می­باشد. در بین سال­های 79 تا 81 این رشد کندتر شده و تنها در سال 81 دو درصد رشد منفی می­باشد. علت این کاهش آزادسازی واردات کاغذ در این سال بوده است که باعث ایجاد رکودی موقت در این صنعت شده است. همانطور­که در جدول زیر نشان داده شده است تقریباً 76 % مصرف این نوع کاغذ در کشور توسط تولید داخلی تأمین می­گردد.

 

ü     بررسی میزان مصرف کاغذ و مقوا در کشور:

مصرف انواع کاغذ و مقوا از سال 1375 تا 1386 روند کاملاً صعودی را طی کرده است. بدین ترتیب که در طی دوازده سال مقدار مصرف تقریباً دو برابر افزایش پیدا کرده است و از 254 هزار تن به 510 هزار تن افزایش یافته است که از این رقم 220 هزار تن کاغذ چاپ و تحریر، 60 هزار تن کاغذ روزنامه و مابقی را سایر کاغذهای مورد نیاز تشکیل می­دهد.

 

ü     بررسی میزان واردات کاغذ و مقوا:

میزان کل تقاضای کشور در سال 86 حداقل حدود 510 هزار تن بوده است که از این مقدار 150 هزار تن آن از واردات و بقیه از طریق تولید داخل تأمین شده است. به عبارتی دیگر حدود 29 % نیاز کشور توسط واردات تأمین می­گردد. بررسی آمار دوازده ساله واردات نشان می­دهد که به دلیل جوابگو نبودن میزان تولید داخلی هر ساله مقدار توجهی کاغذ از خارج تأمین می­گردد. در سال­های اخیر علی­رغم راه­اندازی کارخانه­های جدید و درنتیجه افزایش میزان تولید باز هم از میزان واردات کاسته نشده و دارای روند صعودی می­باشد. بنابراین با توجه به آمار و ارقام ذکر شده در خصوص تولید، مصرف و واردات کاغذ و مقوا در کشور اهمیت فرآیند بازیافت کاغذ برای کاهش میزان واردات و تأمین نیاز داخلی بیش از پیش آشکار می­گردد.

 

ü     جایگاه بازیافت کاغذ در دنیا:

همانطورکه در بخش قبل اشاره شد، بازیافت در مفهوم رایج آن به معنی استفاده مجدد از مواد پس از اعمال پردازش­های خاص بر روی آن­ها است. درواقع تفکر بازیافت کاغذ با اهداف کلی مثل جلوگیری از غارت بی­رویه منابع طبیعی، کاهش در مصرف انرژی و تقلیل میزان زباله برای کاهش هزینه­های دفن و تغییر الگوی مصرف بوجود آمده است. بازیافت کاغذ برخلاف مفهوم کنونی که با فرآیندهای شیمیایی و پردازش کارخانه­ای تعریف می­شود از دیرباز به صورت سنتی وجود داشته است. سهولت به خمیر کردن کاغذهای باطله و شکل­دهی مجدد به آنها همواره سبب شده که تمایل به سمت بازیافت آن افزایش یابد. از عمده­ترین عوامل تولید کاغذهای باطله می­توان به زباله­های خانوارها، مدارس، ادارات، کاغذهای ضایعاتی صحافی، عکاسان، فتوکپی­ها، چاپخانه­ها و واحدهای سازنده جعبه­های مقوایی و ... اشاره کرد. اهمیت بازیافت کاغذ را می­توان به­طورکلی از دو نقطه " کمک به حفظ محیط زیست و همچنین منافع اقتصادی حاصل از آن" مورد بررسی قرار دارد.

صنعت کاغذسازی، مصرف کننده عمده کاغذهای بازیافتی به عنوان ماده اولیه دست دوم می­باشد، به­طوری­که در تولید کاغذ و مقوا از انواع مختلف این کاغذها استفاده می­شود که خود حاوی الیاف خمیر شیمیایی یا مکانیکی یا عمدتاً مخلوط آن­ها با نیت­های نامشخص می­باشند. برای ساخت سایر انواع کاغذ و مقوا از مخلوط الیاف بازیافتی و الیاف خمیر دست اول استفاده می­شود که از آن جمله می­توان به ساخت کاغذ چوب و تحریر و مقوا در امریکای شمالی و اروپای شمالی اشاره کرد. سهم الیاف بازیافتی در این خمیرها، از مقدار حدود 5 % برای کاغذهای ظریف تا 100 % بسته به نوع کاغذ و مقوا یا ناحیه جغرافیایی متغیر است. شکل 3-1 نشان دهنده میزان مصرف انواع مواد فیبری برای تولید کاغذ و مقوا در دنیا در سال 2003 می­باشد که کاغذهای بازیافتی مهم­ترین منبع ماده اولیه برای تولید کاغذ هستند، به­طوری­که حجم کاغذهای بازیافتی (153 میلیون تن) برای اولین بار بیشتر از حجم مصرف خمیر شیمیایی (113 میلیون تن) و خمیر مکانیکی (36 میلیون تن) شده است. این ارقام نشان می­دهد که امروزه الیاف بازیافتی نقش بسیار مهمی را به عنوان جایگزین خمیرهای دست اول در صنعت کاغذسازی در سطح دنیا ایفا می­کند. با مقایسه میانگین رشد سالانه مصرف کاغذهای بازیافتی و تولید کاغذ از سال 1971 تاکنون دیده می­شود که در کشورهای اروپایی، ایالت متحده و در سراسر جهان افزایش مصرف کاغذهای بازیافتی بین 7/1 % تا 3 % بیشتر از رشد سالانه تولید کاغذ بوده است.

درواقع مشخص است که الیاف بازیافتی به عنوان جانشین خمیر دست اول نقش بسیار مهمی را در صنعت کاغذسازی ایفا می­کنند، به­طوری­که امروزه در بسیاری از کشورهای دنیا، صنعت کاغذسازی بدون وجود الیاف بازیافتی نمی­تواند تداوم یا حتی وجود داشته باشد. این امر در نقاطی مثل اروپای مرکزیف جنوبی و غربی عمدتاً به دلایل اقتصادی است ولی در کشورهایی مثل ژاپن، کره، تایوان یا مکزیک، دلیل دیگر کمیاب بودن منابع چوبی برای تهیه خمیر کاغذ است.

 

 

برآوردهای انجام شده نشان می­دهند که در سطح دنیا، نرخ مصرف کاغذهای بازیافتی در تولید انواع کاغذ تا سال 2015 به حدود 54 % خواهد رسید. میزان افزایش کاغذهای بازیافتی 1/3 % خواهد بود که این رقم از میزان افزایش تولید کاغذ (2/2 %) بیشتر است. در سال 2015 میزان تولید جهانی کاغذ حدود 450 میلیون تن خواهد رسید، در حالی­که مصرف کاغذهای بازیافتی حدود 240 میلیون تن خواهد بود. به هرحال، به روشنی دیده می­شود که در آینده نقش کاغذهای بازیافتی به عنوان مهمترین ماده اولیه برای صنعت کاغذسازی نسبت به امروزه بسیار مهم­تر خواهد بود.

 

ü     جایگاه بازیافت کاغذ در ایران:

بازيافت كاغذ بر خلاف مفهوم كنوني كه با فرآيندهاي شيميايي و پردازش كارخانه اي تعريف مي شود، از دير باز به صورت سنتي و استفاده محدود وجود داشته است. سهولت خمير كردن كاغذهاي باطله و شكل دهي مجدد به آنها همواره سبب مي شده كه مردم براي مصارف خود به اين كار روي آورند.

پیش ترفعاليت هاي سنتي بازيافت كاغذ در سطح محدودي صورت مي گرفت. با گذشت زمان و همراه با بالارفتن مصرف كاغذهاي بكر كه عمدتاً وارداتي بودند، ميزان زائدات كاغذ نيز افزايش يافت. وجود تقاضا در بخش هايي از صنايع كشور كه به كاغذهاي خيلي مرغوب نياز نداشت سبب شكل گرفتن فعاليت هايي در زمينه توليد كاغذهاي صنعتي مانند مقوا شد. همچنین در كنار كارخانه ها، كارگاه­هاي كوچك و بزرگ بازيافت كاغذ نيز داير شدند كه عمدتاً در زمينه توليد محصولات كاغذي با كيفيت پايين، مانند مقوا و... فعاليت دارند. مهمترين ويژگي صنعت بازيافت كاغذ ايران را مي توان پايين بودن كيفيت و سطح فناوري تجهيزات كارخانه اي آن دانست. سطح پايين فناوري مورد استفاده گرچه با سرمايه گذاري محدود سازگار است ولي توان محصولات كاغذي مرغوب و با كيفيت را ندارد، علاوه بر اين امنيت بهداشتي توليدات چنين كارخانه هايي هنوز با ترديد مواجه است.

بازیافت کاغذ در ایران از قدمت قابل توجهی برخوردار است. بررسی­ها نشان می­دهد که بازیافت کاغذ با بهره­گیری از صنعت به سال 1313 برمی­گردد که با تأسیس کارخانه مقواسازی کرج و استفاده از کاغذ باطله انجام گرفته است. در سال 1335 دومین کارخانه مقواسازی به نام مقواسازی شرق و در سال 1336 کاغذ کهریزک در تهران شروع به کار نمود. دو واحد فوق هنوز هم با استفاده از کاغذ باطله فعالیت می­نمایند. به­طورکلی جایگاه بازیافت کاغذ در ایران با وضعیت آن در دنیا و حتی آسیا فاصله و تفاوت چشم­گیری دارد. لازم به ذکر است مشهد دارنده رتبه نخست بازیافت کاغذ در کشور است.  مدیرعامل یکی از بزرگ­ترین واحدهای تولیدی، مقوای پشت طوسی در خاورمیانه؛ اظهار می­دارد که با وجود این کارخانه و با برگرداندن کاغذهای باطله به چرخه مصرف، بخش عمده­ای از نیاز کشورمان به کاغذ وارداتی برطرف می­شود و از خروج ارز از کشور جلوگیری می­شود. این واحد تولیدی از پیشرفته­ترین تکنولوژی بهره برده است و چند بار آب مصرفی را به چرخه باز می­گرداند و در مرحله نهایی نیز صرف آبیاری فضای سبز شهرک صنعتی کاویان می­شود.

در کشور ما سرانه کاغذ سالانه بالغ بر 11 کیلوگرم است که باید از طریق چوب، کاه و کلش و کاغذهای باطله و خمیر وارداتی تامین شود. در آمریکا حدود 40% خمیر کاغذ مورد نیاز از کاغذ باطله تامین می شود و چوب درختانی که به منظور تهیه خمیر کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد فقط 30% کل مصرف را تشکیل می دهد و همین طور 30% بقیه مواد را از خاک اره و ضایعات چوب تهیه می کنند. معمولاً کاغذ های باطله مثل روزنامه و مجلات و... به راحتی بازیافت می شوند ولی پاکت شیر، نوشابه ها و... برای استفاده مجدد چندان مناسب نیستند، استفاده مجدد از پسماندهای کاغذی موجب احیایی جنگل ها می­گردد که خود اقدامی برای مبارزه با آلودگی هواست.

 

جدول 3-2: بررسی میزان بازیافت کاغذ در کشورهای درحال توسعه و توسعه­ یافته

کشورهای در حال توسعه

کشورهای توسعه یافته

نام کشور

میزان بازیافت

نام کشور

میزان بازیافت

کره جنوبی

31 %

آمریکا

45 %

ترکیه

26 %

آلمان

71 %

مالزی

31 %

هلند

77 %

الجزایر

21 %

ژاپن

52 %

ایران

10 %

 

 

 

طی سال­های اخیر در کشور توجه زیادی به امر بازیافت کاغذ شده است ولی اقدام­های انجام شده در سطح پایین و با فناوری ابتدایی بوده است. مداخله دولت نیز در جمع­آوری کاغذ باطله نسبتاً کم و فقط در حد سیاست­گزاری بوده است. مهمترین ویژگی صنعت بازیافت کاغذ ایران را می­توان ضعیف بودن کیفیت و سطح فناوری تجهیزات کارخانه­ای دانست. سطح ضعیف فناوری مورد استفاده گرچه با سرمایه­گذاری محدود سازگار است ولی توان محصولات کاغذی مرغوب و با کیفیت را ندارد، علاوه بر این امنیت بهداشتی تولیدات چنین کارخانه­هایی هنوز با تردید مواجه است. در حال حاضر استفاده از کاغذهای بازیافتی به صورت غیر استاندارد و بعضاً غیربهداشتی و بدون مرکب­زدایی صورت می­گیرد. با بهره­گیری از سیستم­های مدرن جمع­آوری و تفکیک انواع کاغذ باطله می­توان تا سال 1390 میزان بازیافت کشور را به بیش از 450 هزارتن رساند. این مقدار کاغذ باطله و خمیر حاصل از آن را می­توان به عنوان کمک به منابع اولیه سلولزی برای تولید 5/1 میلیون تن کاغذ و مقوای کشور تلقی کرد.

بازيافت كاغذ از طريق فرآيندي صورت مي گيرد كه كاغذهاي دور ريختني جمع آوري شده را براي توليد ورقه هاي كاغذي با ضخامت متفاوت به خمير تبدیل مي كنند. به­طوركلي در كارخانه­هاي بازيافت كاغذ ابتدا كاغذهاي باطله در انبار به سمت خردكن وارد مي شود و پس از آن وارد دستگاه خميرسازي مي گردد. خمير حاصل از اين دستگاه توسط پمپ روي دستگاه توليد مقوا ريخته مي شود. در اين قسمت به كمك سيستم مكش، خمير و آب از هم جدا مي شوند ورقه هاي كاغذ را خشك مي كند و در مرحله بعد اين ورقه ها اطو شده و اين چنين مقوا توليد مي شود. مقواهاي توليدي بعد ازبرش به بازار عرضه مي گردند. مراحل خردكردن، خمير كردن، قالب ريزي، خشك كردن، اطو كني و برش مهمترين مراحل فرآيند بازيافت كاغذ در كارخانه ها است.

 

ü     کمبود منابع جنگلی و چوبی:

کمبود منابع جنگلی و چوبی در کشور ما حقیقتی تلخ و انکارناپذیر است که به تبع آن کاهش ظرفیت تولید و حتی در موارد متعددی تعطیلی کارخانجات صنایع چوب را درسال­های اخیر در پی­داشته است، بر اساس مطالعات صورت گرفته، ارزش زيست محيطي جنگل­ها تا 400 برابر ارزش آنها در توليد چوب است. مطابق با آمار سازمان جنگل­ها بهره­برداري از جنگل­هاي شمال طي ده سال گذشته از 2 ميليون و 200 هزار متر به كمتر از يك ميليون مترمكعب رسيده و این به معنی كاهش پنجاه درصدی در عرضه چوب به بازار مصرف است. با نگاهی به وضعیت جنگل­های شمال کشور - که تنها 5 .7% از مساحت کشور را در برمی گیرد و با همین وضعیت اصلی­ترین منبع داخلی تامین چوب آلات و مواد اولیه مصنوعات چوبی و کاغذی است- حساسیت و آسیب پذیری آن به وضوح نمایان شده و لزوم یافتن جایگزینی مناسب و اتکا به سایر منابع و مواد برای صنعت چوب خود نمائی می کند.

 

ü     مقایسه فرآیندهای بازیافت، سوزاندن و دفن سطحی کاغذهای باطله:

از آن­جا که متأسفانه در کشور ما وبسیاری از کشورهای دنیا کاغذ به­همراه سایر زباله­های جامد سوزانده و یا دفن سطحی می­شود این ضرورت بوجود آمد تا در کورد محاسن و معایب بازیافت سوزاندن و دفع سطحی کاغذهای باطله نکاتی ذکر گردد. در بحث زیست­محیطی در بیشتر اوقات، فرآیند بازیافت به لحاظ مصرف انرژی و اثرات مربوط به تأمین انرژی مطلوب­تر از سوزاندن است. بازیافت کاغذ انرژی کمتری نسبت به تولید کاغذ بکر و فرآیند سوزاندن و دفن سطحی مصرف می­کند. با وجودی که سوزاندن کاغذهای باطله می­تواند بخشی از انرژی حرارتی مورد نیاز سیستم را فراهم کرده و موجب صرفه­جویی سوخت­های فسیلی که تجدیدناپذیر و گران قیمت هستند، شود اما در اثر سوزاندن کاغذهای باطله گاز دی­اکسید کربن متصاعد و وارد جو می­شود که آلودگی­های زیست­محیطی را به همراه دارد. در سیستم سوزاندن موادی به شکل سرباره، خاکسر و گچ گوگردزدایی شده تولید می­شود. این مقدار کمتر از 10 % حجم همان کاغذ دفن شده­ای است که سوزانده نشده است بنابراین از سوزاندن کاغذ مواد شیمیایی معدنی که سرباره و خاکستر هستند باقی می­ماند. بازیافت سمیت کمتری نسبت به سوزاندن و دفن سطحی دارد. یک دلیل مهم سمیت دفن سطحی، متصاعد شدن گازها می­باشد.

 

ü     مهمترین مشکلات و موانع انجام بازیافت کاغذ در ایران :

1- پایین بودن مقدار بازیافت کاغذ بعلت:

· عدم تهیه برنامه اصولی برای جداسازی و تفکیک از مبداء توسط مدیریت اجرایی یا شهرداریها
· عدم تهیه برنامه اصولی برای بازیافت

· عدم وجود امکانات و تجهیزات مورد نیاز برای جداسازی و تفکیک از مبداء

· عدم اجرای برنامه تفکیک از مبداء

· عدم وجود فرهنگ مشارکتی عمومی

· عدم اجرایی برنامه آموزشی شهروندان

· عدم وجود صنایع بازیافت استاندارد

· کمبود سرمایهگذاری در زمینه ایجاد زیر ساختهای لازم برای ایجاد صنایع بازیافت

· کمبود نیروی متخصص در زمینه ایجاد زیر ساختهای لازم برای ایجاد صنایع بازیافت

· عدم سازماندهی بخش غیر رسمی جداسازی مواد و بازیافت

· عدم آگاهی و فعالیتهای فعالیتهای فعال در زمینه محیط زیست از برنامههای بازیافت و تفکیک از مبداء
· عدم وجود بازار فروش رسمی برای مواد بازیافتی

· عدم آگاهی و ترغیب بخش خصوصی به فعالیت در زمینه بازیافت

· کمبود بودجه شهرداریها و دهیاریها در زمینه اجرای برنامههای آموزشی، تفکیک از مبداء و غیره


2- پایین بودن کیفیت کاغذ تولیدی و همچنین ناصاف بودن سطح مقوا آن به خاطر پرس شدن نا صحیح میباشد در حالی که نمونه مقوا خارجی آن بسیار صاف و نا خالصیهای فلزی و غیر بهداشتی هم کمتر می­باشد.


3- پایین بودن سطح فناوریها و تجهیزات تولیدی (علت گرایش به استفاده از فناوریهای با سطح پایین بعلت نیاز به سرمایه گذاری پایین می باشد)

اغلب کارخانه­های مقواسازی داخلی، به دستگاه­های استاندارد تولید مقوا مجهز نیستند. از طرف دیگر این دستگاه­های قدیمی، خمیر ساخته شده از این مواد را ضد عفونی و تصفیه نمی­کنند و دستمال کاغذی که با پوشال تولید شده است به طور معمول بهداشتی نبوده و کمترین مشکل آن وجود چسب به عنوان یک ماده شیمیایی در آن می­باشد. همچنین جعبه­های شیرینی و مواد غذایی که از این مقوا ساخته می­شوند بهداشتی نبوده به خاطر همین وزارت بهداشت تولید کنندگان این جعبه را موظف به سلفون­کشی داخل آن­ها کرده است.

 

4- پایین بودن سطح آگاهی­های عمومی و اجتماعی

 

بخش چهارم  : نگاه اجمالی بر فرآیند بازیافت کاغذ

 

ü     روش های جمع آوری کاغذ باطله در یک نگاه:

·جمع آوری کاغذ باطله با استفاده از کیوسک­های بازیافت کاغذ مستقر در میادین میوه تره بار

·جمع آوری کاغذ باطله از وزارتخانه ها و ادارات

·جمع آوری کاغذ باطله از مراکز آموزشی و فرهنگی

·جمع آوری کاغذ باطله از مراکز صنعتی و تجاری

 

ü     مراحل بازیافت کاغذ در یک نگاه:

مرحله 1 : جمع­آوری و تفکیک از مبدا است.

مرحله 2 : انتقال به انبار جهت تفکیک مجدد و اگر شیشه و نایلون باشد جدا شود .

مرحله 3 : پرس کردن کاغذهای باطله و بارگیری و فرستادن به کارخانه می باشد .

مرحله 4: کاغذهای باطله را در دیگ­های بزرگ به نام گالاندول می­ریزند و اگر رنگ داشته باشد به

کمک سود و کلر رنگ­زدایی می­کنند.

مرحله 5: پس از رنگ­زدایی با آب مواد حاصل را مخلوط می­کنند و به کمک پروانه­ای که در دیگ­های

آب و کاغذ مخلوط شده و شیرابه­ای بوجود می آید.

مرحله 6: این شیرابه را روی میز کار به ( عرض یک متر تا طول هشت متر دارد ) پهن می­کنند تا آب

اضافی از طریق منفذها به خارج برود.

مرحله 7 : این شیرابه و خمیر بدست آمده را روی غلطک­هایی پهن کرده و از خشک کن­های متعدد عبور می­دهند.

مرحله 8 : کاغذ بدست آمده را برش می­دهند.

 

ü     مزایای بازیافت کاغذ در یک نگاه:

·کاهش بار آلودگی

·عدم تولید کاغذ و مواد مشابه آن

·ممانعت از قطع درختان و جنگل ها

·صرفه جویی در مصرف انرژی

·کمک مستقیم به جمع آوری و دفع زباله های تولیدی

·عدم وابستگی به خمیر کاغذ از خارج کشور

 

ü     کاربردهای عمده کاغذ بازیافتی بر حسب نوع آن:

· مخلوط کردن با خمیر کاغذ دست اول بدون انجام مراحل تصفیه: کاغذهایی را که بدون جوهر بوده و آلودگی خاصی نیز نداشته باشند شامل می­شوند. به عنوان مثال می­توان به کاغذهای کامپیوتری اشاره نمود.

· مخلوط کردن با خمیر کاغذ به همراه انجام مراحل تصفیه: شامل کاغذهای نوشته شده و دارای جوهر و رنگ می­شود که لازم است قبل از مخلوط کردن آن با خمیر دست اول، عملیات تصفیه و رنگ و جوهرزدائی از آن انجام شود. نمونه­ای از این­گونه کاغذها عبارتند از انواع مجلات و روزنامه­ها، کتب و دفاتر.

· کاغذهایی که بدون انجام مراحل تصفیه در مصرفی غیر از مصرف جهت تولید مجدد کاغذ بکار می­روند: انواع روزنامه­ها، کاغذهای مخلوط و مانند آن را می­توان بدون طی مراحل تصفیه جهت تولید مقوای صنعتی و شانه تخم­مرغ و حتی کاغذ دیواری مورد استفاده قرار داد.

 

 

 

 

 

 

 

 

ü     چارت بازیافت کاغذ:

 
   

 

 

ü     اطلاعات مختصر درباره کاغذ و بازیافت آن:

سرانه مصرف کاغذ در کشور ما سالانه حدود 11 کیلوگرم است. با احتساب 70 میلیون جمعیت ایران، حداقل سالانه 770 میلیون کیلوگرم کاغذ در ایران مصرف می­شود. لازمه تولید یک تن کاغذ قطع 18 درخت می­باشد. جهت تهیه 770 هزار تن کاغذ مورد مصرف در کشور ما حداقل 14 میلیون درخت قطع می­گردد.

بازیافت زباله در ایران عمدتاً توسط افراد غیر مسئول و به روش­های غیربهداشتی در اماکن دفن زباله صورت می­پذیرد که علاوه­بر مخاطرات بهداشتی جلوه ناخوشایندی را در اذهان عمومی ایجاد می­کند.

موفق­ترین برنامه بازیافت زباله در سطح جهان در ژاپن به اجرا درآمده است. به­نحوی­که خانواده­های ژاپنی با جدیت پسمانده­های خانگی خویش را در هفت قسمت جداگانه و در روزهای مختلف جمع­آوری و بازیافت می­نماید.

در آمریکا روزانه تعداد 2 میلیون درخت برای تهیه روزنامه و کاغذ قطع می­شود که ضرر بزرگی به جنگل­ها و محیط­زیست وارد می­کند. فقط بازیافت کاغذ از نشریه نیویورک تایمر در روز یکشنبه موجب جلوگیری از قطع 75000 درخت خواهد شد. این در حالی است که محققان این رشته­ها معتقدند آمریکایی­ها در کار بازیافت زباله بسیار تنبل هستند.

 

ü     چند پیشنهاد برای حاشیه­های بازیافت کاغذ:

• تا جایی که ممکن است از دو طرف کاغذ استفاده کنید و برای یادداشت برداری و نوشتن پیام از سربرگ­های قدیمی استفاده کنید. در خرید محصولات از فراورده­هایی با بسته­بندی کمتر حمایت کنید. درکل در مصرف کاغذ صرفه­جویی کنید.

• راهكارهاي بهينه‌سازي در صنايع چوب و كاغذ:

اصلاح سيستم روشنايي، استفاده از روشنايي طبيعي، قطع بالاست ها، جايگزيني لامپ هاي بخار سديم بجاي بخار جيوه، نصب اکونومايزر، نصب موتورهاي دور متغير، آموزش و سازماندهي واحد مديريت انرژي، افزايش ظرفيت مخازن موجود با تعبيه مخازن ذخيره، کاهش مقدار هواي اضافي ورودي به كوره‌ها، استفاده از سيستم كنترل هوشمند براي كوره آهك، خنك كاري پوسته كوره دوار، درز بندي كوره‌هاي دوار، ليگنين زدايي با اكسيژن، عايقکاري سطوح بدون عايق، استفاده از VSD در پمپ‌ها و فن كوره‌ها، استفاده از هواي محيط بيرون جهت ورودي به کمپرسورها، مديريت بار (انتقال ساعات کارکرد واحد چيپر از ساعات عادی به ساعات کم‌باری)، از مدار خارج نمودن ترانسفورماتور  T3 ، كنترل صحيح فشار بخار و تنظيم دما در سيلندرها، استفاده از سيستم CHP، تعميرات و نگهداري واحد صنعتي بطور منظم.

• پيشنهادهايي براي به حداقل رسانيدن مصرف انرژي در درايرها:

بهينه‌سازي انتقال حرارت از سيلندرها، بهينه‌سازي تفكيك كندانس، بهينه سازي ونتيلاسيون، كار در ظرفيت اسمي، كاهش تلفات حرارتي، بهينه‌سازي بازيافت حرارت، استفاده از تكنولوژي‌هاي جديد.

• روش‌هاي پيشنهادي در بخش ماشين كاغذ:

آبگيري به روش  shoe press، آبگيري به روش  Impulse press، استفاده از سيلندرهاي شعله مستقيم، كاهش نياز به هوا، بازيافت حرارت اتلافي، آبگيري به روش  condebelt، استفاده از خشك‌كن  IR

• راهكارهاي بهينه‌سازي در نيروگاه كارخانه:

استفاده از توربين پس فشار MP/LP، استفاده از توربين پس فشار MP/Cond.، استفاده از توربين پس فشار HP/Cond.

 

ü     نتیجه­گیری:

در دنياي امروز، زباله و بازيافت آن به يكي از مسائل مهم روز تبديل شده است. بطور مثال ، ارقام در بريتانيا نشان مي­دهد هر فرد در طول 7 هفته معادل وزن خود زباله توليد مي­كند بنابراين طرح 30 ميليون پوندي بازيافت مواد توسط دولت مورد بررسي و تاييد قرار گرفته، اما از اين­ميان به دليل محدوديت در منابع خام ليگنوسلولزي و مشكلات و محدوديت­هاي زيست محيطي، استفاده از كاغذهاي باطله براي ساخت مجدد انواع كاغذ مقوا مورد توجه كارشناسان واقع شده است. معمولا نامه­ها و دست نوشته­هاي بدرد نخور و تمام آگهي­هاي تبليغاتي به عنوان ضايعات كاغذ محسوب مي شوند، بطوري كه اگر در يك سال مجموع اين كاغذها به ازاي هر نفر در نظر گرفته شود، معادل با قطع 100 ميليون اصله درخت مي گردد. همچنين براي توليد يك تن كاغذ جديد بايد 15 درخت تنومند قطع گردد ولي با استفاده از بازيافت كاغذ، نياز به قطع درخت در حدود 1/4 كاهش مي يابد.

به طور کلی بازیافت کاغذ و مقوا در ایران از وضعیت مطلوبی برخوردار نبوه و جایگاه آن در دنیا و حتی آسیا فاصله و تفاوت چشم گیری دارد. مهمترین ویژگی صنعت بازیافت کاغذ ایران را می توان پایین بودن کیفیت و سطح فناوری تجهیزات کارخانه ای آن دانست. سطح پایین فناوری مورد استفاده گرچه با سرمایه گذاری محدود سازگار است ولی توان محصولات کاغذی مرغوب و با کیفیت را ندارد، علاوه بر این امنیت بهداشتی تولیدات چنین کارخانه هایی هنوز با تردید مواجه است. با توجه به کمبود مواد اولیه چوبی در کشور یکی از بهترین راههای جایگزین بازیافت کاغذ میباشد. سالانه میلیاردها دلار صرف تولید کاغذ و لوازم یکبار مصرف میشود و در ادامه هم میلیاردها دلار صرف جمعآوری و از بین بردن آنها میشود، این در صورتی است که با سرمایهگذاری مناسب برای بازیافت آنها نه تنها از خسارت به محیط زیست جلوگیری میشود بلکه میتوان برداشت از منابع جنگلی را کاهش داده و بقای آنها را برای نسل آینده تضمین کرد.

مهمترین گام برای دستیابی به یک برنامه منسجم بازیافت، تفکیک در مبدا میباشد. متولیان مدیریت مواد زائد کشور باید نسبت به تدوین برنامه جامع و دستورالعمل جمع آوری و بازیافت مواد زائد ویژه منازل و ادارات و غیره اقدام نمایند. با توجه به اینکه سرمایه گذاری برای بازیافت کاغذ به علت هزینه بالا در تولید واحدهای کوچک صنعتی خصوصی نمیباشد. سازمان بازیافت شهرداری به عنوان تنها متولی امر با سرمایه گذاری در این بخش و استفاده از تجربیات دیگر کشورها در کنار فرهنگسازی و شناساندن موضوع هدر رفتن این سرمایه ملی به عموم مردم، می تواند نقش حساسی را ایفا کند.

منابع:

  1. عبدلی، محمدعلی.، بازیافت مواد زاید جامد شهری، چاپ سوم، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، 1387.

 

  1. فرزادکیا، محمد، و همکاران. جنبه­های اقتصادی و زیست محیطی بازیافت کاغذ و مقوا، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی ایران. 1385 .

 

  1. قاسمیان، علی.، اسدزاده، محمدتقی.، غفاری، منصور، فواید بازیافت کاغذهای باطله در مقابل سوزاندن یا دفن سطحی آن، اولین همایش ملی تأمین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ در گرگان، 1387.

 

  1. میرشکرایی، سید احمد.، راهنمای بازیافت کاغذهای باطله (ترجمه)، تهران، انتشارات آییژ، 1380.

 

  1. رشیدی، م . 1389. بازیافت کاغذ صرفه های زیست محیطی و اقتصادی. مجله چوب وکاغذ ، سال 89، شماره 53.

 

  1. هفته نامه علمی خبری آموزشی مرکز بهداشت و درمان دانشگاه تهران. سال اول. شماره بیست و پنجم.

 

  1. پروژه تحقیقاتی نعمت الله محبی، میثم مهدی­نیا و فاطمه رحیمی. (دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و صنایع چوب و کاغذ دانشگاه تهران)، مزایای اقتصادی و زیست­محیطی حاصل از بازیافت کاغذ در کشور.

 

  1. روزنامه فرهنگی اجتماعی اطلاع­رسانی شهرآرا، شنبه 18 اردی­بهشت 1389 شماره 272.
  1. اینترنت

 

من در رشته تولید و بهره وری گیاهان دارویی و معطر تحصیل کردم، همچنین فارغ التحصیل در رشته مهندسی منابع طبیعی گرایش محیط زیست هستم. سعی من برآنست اندکی از مباحثی که آموخته ام را به اجرا بگذارم. با احترام از مساعدت های خانواده و دوستانم صمیمانه سپاسگزارم و سر فرود می آورم ... در پناه خداوندگارم باشید.
نویسندگان وبلاگ:
کدهای اضافی کاربر :