کاغذ سنگ - جلسه پنجم
شاید بتوان گفت کاغذ مهم‌ترین ماده اولیه برای تولید محصولات چاپ و نشر است و مصرف آن در کشور ما هم کم نیست.
بخش پروژه های دانش آموزی - الهام گارسچی
اهداف جلسه:
·آشنایی با تولید کاغذ از ماده ای دیگر
·آشنایی با کاغذ سنگ چیست؟
·آشنایی با فرآیند ساخت کاغذ سنگی
·آشنایی با مزایای کاغذ سنگ
·آشنایی با مصارف کاغذ سنگ
وسایل مورد نیاز:
·کامپیوتر مجهز به اینترنت
مقدمه
شاید بتوان گفت کاغذ مهم ترین ماده اولیه برای تولید محصولات چاپ و نشر است و مصرف آن در کشور ما هم کم نیست. در زمینه تولید این ماده کارخانه‌های اندکی مشغول کار هستند که درصد کمی از نیازهای داخلی را تامین می‌کنند و مابقی از سایر کشورها وارد می‌شود. یکی از دلایل تولید نشدن کاغذ در ایران شرایط آب و هوایی و نبود منابع جنگلی غنی است، چون عمده‌ترین ماده تشکیل‌دهنده کاغذ الیافی است که از چوب درختان بدست می‌آید.پس باید به دنبال کاغذی گشت که با شرایط کشورمان سازگاری داشته باشد، مثلا «تولید کاغذ از سنگ»!!
5-1 آیا امکان دارد ماده ای به غیر از چوب اصلی ترین ماده برای ساخت کاغذ باشد؟
برای ساخت 12000 تن کاغذ سلولزی، حدود 65 میلیون دلار، 3500 کیلووات برق و یک رودخانه آب لازم داریم و مهم تر از همه باید جنگل‌ها را تخریب کنیم که برای طبیعت بسیار زیانبار است، و اکثر دولت‌ها هم اجازه این کار را نمی‌دهند. مشکل بعدی ما موادی است که برای تهیه کاغذ سلولز به خمیر اضافه می‌شود که بسیاری از آن ها سمی است. پسماند این مواد به آب‌های زیرزمینی وارد می‌شوند و مورد استفاده قرار می‌گیرند و سلامت بشر را به خطر می اندازند.
کانادا زادگاه کاغذ سنگی است. حدود 5 سال پیش برای اولین بار کاغذ سنگی در کانادا تولید شد و حدود 2 سال است که در چرخه اقتصادی جهان جای گرفته است. جزیره ونکوور کانادا با وجود داشتن جنگل‌های غنی زادگاه کاغذ سنگی است علت آن هم عدم قطع درختان و کم نشدن اکسیژن موجود در هوا است. این تکنولوژی از کانادا وارد سایر کشورها از جمله ژاپن، تایوان و ... شده است.
5-2 کاغذ سنگ چیست؟
کاغذ سنگ( که با اسم های دیگری همچون کاغذ معدنی،کاغذ سنگ مرمر، کاغذ معدنی غنی شده نیز شناخته شده است) محصولی شبیه کاغذ است که مادۀ اصلی تشکیل دهندۀ آن کربنات کلسیم با پلی اتیلن پرچگال HDPE می باشد. این محصول در نوشتار و لوازم التحریر، یادداشت پوستر، کتاب، مجله، ساک دستی و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می شود.
5-3 فرآیند ساخت کاغذ سنگی
80 درصد ماده تشکیل‌دهنده کاغذ سنگی از کربنات کلسیم است. غنی‌ترین منبع کره زمین سنگ است و بیشترین سنگی که روی کره زمین موجود است سنگ پایه آهکی است، که می‌توانیم کربنات کلسیم را از آن استخراج کنیم. اطراف ایران مملو از سنگ‌هایی است که پایه آهکی دارند به همین دلیل است که کشور ما کارخانه های سیمان زیادی دارد. شاید تولید این کاغذ برای سایر کشورها از جمله کشورهای اروپایی به صرفه نباشد چون صنایع سنگی آن ها به اندازه ما غنی نیست ولی برای کشور ما بسیار با صرفه است.
15 درصد مابقی مواد تشکیل‌دهنده این کاغذ از مواد پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن است. برای اتصال کربنات کلسیم و مواد رزینی که همان پلی پروپیلن و پلی‌اتیلن است از موادی به نام coupling agent استفاده می‌شود.
اگر به کاغذهای سلولزی نگاه کنیم، در سطح آن خلل و فرج دیده می‌شود که به علت وجود الیاف کوتاه و بلند و ترکیب آنهاست، در کاغذ سنگی پس از ترکیب مواد اولیه، ماده‌ای به نام compatibilizer برای هموژنیزه کردن ترکیب به آن اضافه می‌شود. این ماده ساختار مولکولی ترکیب را یکنواخت و همگن می‌کند به همین دلیل است که خلل و فرجی در بافت کاغذ دیده نمی شود.
5-4 مزایای کاغذ سنگ
پس از اینکه بر روی کاغذ سلولزی با خودکار نوشته می‌شود اگر چند ثانیه در آب قرار گیرد و با دست روی آن کشیده شود جوهر از روی آن پاک شده و یا حتی بافت کاغذ از هم پاشیده می‌شود ولی کاغذ سنگی چنین نیست و آسیبی نه به بافت کاغذ و نه به جوهر روی آن وارد می‌شود به عبارت دیگر کاغذ سنگی ضدآب است.
کاغذ سنگی را اگر آتش بزنیم خاکستر به جا مانده آهک است که نشان‌دهنده برگشت‌پذیری به طبیعت است. این کاغذ برای تجزیه شدن حداکثر یکسال زمان نیاز دارد یعنی اگر یکسال در طبیعت باشد اثری از آن باقی نمی‌ماند. حال اگر این کاغذ از پلاستیک ساخته شده باشد 800 تا 900 سال در طبیعت باقی می‌ماند، لایه ازن را سوراخ می‌کند، انواع بیماری‌ها از جمله سرطان را ایجاد می‌کند. به عنوان جمع‌بندی این کاغذ دوستدار محیط زیست، ضدآب و تجزیه پذیر است.
5-5 مصارف کاغذ سنگ
این محصول از گراماژ 65 تا 400 را شامل می‌شود و برای انواع پوستر، ساک‌های دستی، کاغذ دیواری و ... استفاده می‌شود. کاغذ سنگی در ضخامت‌های بالا از استحکام زیادی برخوردار است و امکان پارگی آن بسیار کم است. یکی از کاربردهای بسیار مهمی که این کاغذ در کشور ما می‌تواند داشته باشد در زمینه بسته‌بندی سیمان است. برای تولید کیسه‌های بسته‌بندی سیمان از پنج لایه کاغذ که روی آن را با یک لایه پلی‌اتیلن پوشش داده‌اند استفاده می‌شود. لایه پلی‌اتیلن برای جلوگیری از نفوذ سیمان به بیرون به کار برده می‌شود ولی در ساخت کاغذ سنگی چون از پلی‌اتیلن استفاده می‌شود نیازی به پوشش‌دهی ندارد. مصرف دیگر این کاغذ در تولید ظروف یکبار مصرف است، این مواد چون دوستدار محیط زیست است، زود به طبیعت برمی‌گردد و آسیبی نمی رساند.
5-6 هزینه نصب خط تولید کاغذ سنگی در ایران
هزینه نصب خط تولید کاغذ سنگی در ایران را 5/5 میلیون دلار است. با توجه به اینکه تولید کاغذ سنگی در ایران بسیار کاربرد دارد ولی متأسفانه تا الان خط تولید آن نصب نشده است. نوسانات و بالا بودن قیمت دلار در دولت گذشته باعث شد که تمایلی برای سرمایه‌گذاری وجود نداشته باشد ولی در حال حاضر تقاضا برای نصب وجود دارد و بسیار مورد استقبال واقع شده است. نکته حایز اهمیت این است که طول خط تولید کاغذ سنگی 109 متر است پس برای نصب آن ساختمانی مجهز و عظیم مورد نیاز است.
تکلیف1: با توجه به مطالب ارائه شده در این درس در مورد کاغذ سنگ تحقیق و بررسی نمایید و مطالب خود را دسته بندی کنید.
تکلیف2: آیا تابحال درمورد تولید کاغذ از مواد دیگری بجز چوب فکر کرده اید؟ این مواد چه موادی می توانند باشند؟
محل بازدید/ اردو/ خرید: _________
منابع مطالعه: برای کسب اطلاعات بیش تر در زمینه مطالب مرتبط این درس به وب سایت زیر مراجعه نمایید.
http://www.stonepaper.ir/
تنظیم: زینب شاه مرادی
اهداف جلسه:
·آشنایی با تولید کاغذ از ماده ای دیگر
·آشنایی با کاغذ سنگ چیست؟
·آشنایی با فرآیند ساخت کاغذ سنگی
·آشنایی با مزایای کاغذ سنگ
·آشنایی با مصارف کاغذ سنگ
وسایل مورد نیاز:
·کامپیوتر مجهز به اینترنت
مقدمه
شاید بتوان گفت کاغذ مهم ترین ماده اولیه برای تولید محصولات چاپ و نشر است و مصرف آن در کشور ما هم کم نیست. در زمینه تولید این ماده کارخانه‌های اندکی مشغول کار هستند که درصد کمی از نیازهای داخلی را تامین می‌کنند و مابقی از سایر کشورها وارد می‌شود. یکی از دلایل تولید نشدن کاغذ در ایران شرایط آب و هوایی و نبود منابع جنگلی غنی است، چون عمده‌ترین ماده تشکیل‌دهنده کاغذ الیافی است که از چوب درختان بدست می‌آید.پس باید به دنبال کاغذی گشت که با شرایط کشورمان سازگاری داشته باشد، مثلا «تولید کاغذ از سنگ»!!
برای ساخت 12000 تن کاغذ سلولزی، حدود 65 میلیون دلار، 3500 کیلووات برق و یک رودخانه آب لازم داریم و مهم تر از همه باید جنگل‌ها را تخریب کنیم که برای طبیعت بسیار زیانبار است، و اکثر دولت‌ها هم اجازه این کار را نمی‌دهند. مشکل بعدی ما موادی است که برای تهیه کاغذ سلولز به خمیر اضافه می‌شود که بسیاری از آن ها سمی است. پسماند این مواد به آب‌های زیرزمینی وارد می‌شوند و مورد استفاده قرار می‌گیرند و سلامت بشر را به خطر می اندازند.
کاغذ سنگ( که با اسم های دیگری همچون کاغذ معدنی،کاغذ سنگ مرمر، کاغذ معدنی غنی شده نیز شناخته شده است) محصولی شبیه کاغذ است که مادۀ اصلی تشکیل دهندۀ آن کربنات کلسیم با پلی اتیلن پرچگال HDPE می باشد. این محصول در نوشتار و لوازم التحریر، یادداشت پوستر، کتاب، مجله، ساک دستی و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می شود.
80 درصد ماده تشکیل‌دهنده کاغذ سنگی از کربنات کلسیم است. غنی‌ترین منبع کره زمین سنگ است و بیشترین سنگی که روی کره زمین موجود است سنگ پایه آهکی است، که می‌توانیم کربنات کلسیم را از آن استخراج کنیم. اطراف ایران مملو از سنگ‌هایی است که پایه آهکی دارند به همین دلیل است که کشور ما کارخانه های سیمان زیادی دارد. شاید تولید این کاغذ برای سایر کشورها از جمله کشورهای اروپایی به صرفه نباشد چون صنایع سنگی آن ها به اندازه ما غنی نیست ولی برای کشور ما بسیار با صرفه است.
اگر به کاغذهای سلولزی نگاه کنیم، در سطح آن خلل و فرج دیده می‌شود که به علت وجود الیاف کوتاه و بلند و ترکیب آنهاست، در کاغذ سنگی پس از ترکیب مواد اولیه، ماده‌ای به نام compatibilizer برای هموژنیزه کردن ترکیب به آن اضافه می‌شود. این ماده ساختار مولکولی ترکیب را یکنواخت و همگن می‌کند به همین دلیل است که خلل و فرجی در بافت کاغذ دیده نمی شود.
پس از اینکه بر روی کاغذ سلولزی با خودکار نوشته می‌شود اگر چند ثانیه در آب قرار گیرد و با دست روی آن کشیده شود جوهر از روی آن پاک شده و یا حتی بافت کاغذ از هم پاشیده می‌شود ولی کاغذ سنگی چنین نیست و آسیبی نه به بافت کاغذ و نه به جوهر روی آن وارد می‌شود به عبارت دیگر کاغذ سنگی ضدآب است.
این محصول از گراماژ 65 تا 400 را شامل می‌شود و برای انواع پوستر، ساک‌های دستی، کاغذ دیواری و ... استفاده می‌شود. کاغذ سنگی در ضخامت‌های بالا از استحکام زیادی برخوردار است و امکان پارگی آن بسیار کم است. یکی از کاربردهای بسیار مهمی که این کاغذ در کشور ما می‌تواند داشته باشد در زمینه بسته‌بندی سیمان است. برای تولید کیسه‌های بسته‌بندی سیمان از پنج لایه کاغذ که روی آن را با یک لایه پلی‌اتیلن پوشش داده‌اند استفاده می‌شود. لایه پلی‌اتیلن برای جلوگیری از نفوذ سیمان به بیرون به کار برده می‌شود ولی در ساخت کاغذ سنگی چون از پلی‌اتیلن استفاده می‌شود نیازی به پوشش‌دهی ندارد. مصرف دیگر این کاغذ در تولید ظروف یکبار مصرف است، این مواد چون دوستدار محیط زیست است، زود به طبیعت برمی‌گردد و آسیبی نمی رساند.
هزینه نصب خط تولید کاغذ سنگی در ایران را 5/5 میلیون دلار است. با توجه به اینکه تولید کاغذ سنگی در ایران بسیار کاربرد دارد ولی متأسفانه تا الان خط تولید آن نصب نشده است. نوسانات و بالا بودن قیمت دلار در دولت گذشته باعث شد که تمایلی برای سرمایه‌گذاری وجود نداشته باشد ولی در حال حاضر تقاضا برای نصب وجود دارد و بسیار مورد استقبال واقع شده است. نکته حایز اهمیت این است که طول خط تولید کاغذ سنگی 109 متر است پس برای نصب آن ساختمانی مجهز و عظیم مورد نیاز است.
تکلیف2: آیا تابحال درمورد تولید کاغذ از مواد دیگری بجز چوب فکر کرده اید؟ این مواد چه موادی می توانند باشند؟
محل بازدید/ اردو/ خرید: _________
منابع مطالعه: برای کسب اطلاعات بیش تر در زمینه مطالب مرتبط این درس به وب سایت زیر مراجعه نمایید.
http://www.stonepaper.ir/
تنظیم: زینب شاه مرادی
