5/5
4رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود

فلزات و کاغذ؟! شاید در نگاه اول، ارتباط چندانی بین این دو که هر کدام به تنهایی، کاربردهای زیادی دارند، نباشد اما واقعیت چیز دیگری است. کاغذ، ماده‌ ای است که از خمیر کتان، پنبه، کنف، چوب، ضایعات کشاورزی یا بعضی گیاهان مثل بامبو و… ساخته می شود و الیافی که در ساخت آن به کار می ‌رود، معمولا طبیعی و شامل سلولز است و مصرف زیادی در صنایع مختلف و زندگی روزمره دارد. آهن و آلیاژهای آن نیز از رایج ‌ترین عناصر پوسته زمین و از پرکاربردترین فلزات در صنعت و حیات بشر هستند؛ به گونه ای که 95 درصد فلزات تولیدی جهان از آهن تشکیل شده است. از این رو، بین فلزات، به ویژه آهن و صنعت کاغذ، پیوند نزدیکی برقرار است زیرا آهن از پرکاربردترین و مهم ترین فلزات مورد استفاده در کارخانجات کاغذسازی به حساب می آید. شما همراهان گرامی می توانید بررسی صفر تا صد ترکیبات شیمیایی و خواص آهن را از این لینک مطالعه نمائید.

کاربرد آهن در کارخانه کاغذ سازی

مشاهده نسخه pdf کاربرد آهن در کارخانه کاغذ سازی

کاربرد آهن در کارخانه کاغذ سازی

ویژگی هایی مانند فراوان بودن، ارزان بودن، هزینه استخراج پایین تر نسبت به فلزات دیگر، فشردگی و چگالی نسبتا بالا، امکان مخلوط کردن آن با عناصر دیگر برای ساخت مواد مستحکم، دمای ذوب نسبتا بالا، رسانای خوب برای گرما و نظایر آن موجب شده تا آهن، کاربرد وسیعی در صنایع از جمله صنعت کاغذسازی و فرآورده های آن داشته باشد. علاوه بر آهن، از ترکیبات مس نیز به ‌عنوان یک ماده نگهدارنده چوب به خصوص در ترمیم آسیب ‌دیدگی ناشی از پوسیدگی و خشک شدن استفاده می ‌شود. کاربرد مس علاوه بر صنایع دارویی، رنگ ‌سازی، پوست و چرم، در صنعت کاغذسازی هم قابل توجه است.

هرچند امروزه بسیاری از فعالیت ها و کسب و کارها به سمت مجازی شدن، اتوماسیون و غیرکاغذی سوق یافته اند با این همه، هنوز هم شاهد مصرف بالای انواع کاغذ در ایران هستیم. طبق آمارهای اعلام شده، سرانه مصرف انواع کاغذ و مقوا در کشور، بین 22 تا 25 کیلوگرم است و تقریبا 2300 واحد صنعتی در زمینه صنایع کاغذ و فرآورده ‌های آن دارای مجوز هستند.

با توجه کاربرد فلزات خصوصا آهن در کاغذسازی، هر چه میزان استفاده از انواع کاغذ و فرآورده های آن افزایش یابد، نقش آهن خصوصا در قالب ماشین آلات کارخانه ها و واحدهای صنعتی کاغذسازی پررنگ تر می شود. در این رابطه، انواع ماشین آلات کاغذسازی با عملکردهای متفاوت ساخته شده و با ظرفیت های مختلف، نصب و راه اندازی شده اند. کاغذهای تحریر، کاغذهای حساس، کاغذهای بسته بندی، کاغذهای خاص، کاغذهای بهداشتی، کاغذهای چند لایه و طیف وسیع آنها، انواع کاغذهایی هستند که ماشین آلات کاغذسازی در تولید آنها، نقش مهمی ایفا می کنند.

ماشین آلات و تجهیزات کارخانه کاغذ سازی

مهم ترین دستگاه ها و تجهیزات کارخانه کاغذ سازی که از جنس آهن هستند و موارد زیر را شامل می شوند:

  • غلطک های بزرگ مخصوص خشک کردن: این دستگاه ها، به خاطر سنگینی فلز و قدرت رسانای گرمایی، از جنس آهن می باشند. از غلطک می توان برای صاف و یکدست کردن کاغذ‌ها، استفاده کرد بنابراین غلطک، باید بسیار محکم و سنگین باشد تا این کار را به راحتی انجام دهد.
  • دستگاه چوب خردکن: این دستگاه ها، به دلیل استحکام و چکش خواری بالا به منظور تیز کردن لبه های تیغه دستگاه، از جنس آهن هستند.
  • دیگ خمیرسازی: این دستگاه نیز به دلیل رسانایی گرمایی بالا و رد نشدن رطوبت از دیگ، از جنس آهن بوده بنابراین دیگ ‌ها می ‌توانند بسیار سنگین و بزرگ باشند و به راحتی قابلیت جابه جایی ندارند. البته نیاز چندانی به این کار نیز وجود ندارد و در صورت لزوم به جابه جایی، این کار را باید در ابتدا انجام داد.
  • سرند: این دستگاه به خاطر قابلیت مفتولی شدن آهن و استحکام بالا، از جنس آهن است. معمولا نوع سرند از نوع فشاری بوده و از آن برای جدا کردن چسب و نایلون و موم از خمیر کاغذی استفاده می شود.

مراحل تولید کاغذ

مراحل تولید کاغذ

با توجه به کاربرد فلزات خصوصا آهن در دستگاه ها و تجهیزات کارخانجات کاغذسازی، بررسی مراحل تولید کاغذ قابل توجه است. در مجموع مراحل کاغذ سازی از طریق دستگاه ها و ماشین آلات را می توان شامل آماده سازی مواد اولیه، رنگ زدایی و سفید کردن الیاف، عمل آوری خمیر کاغذ توسط پالايش، شکل دادن به کاغذ در ماشین کاغذسازی و عملیات تکمیلی پس از تولید کاغذ دانست.

جداسازی الیاف از بستر اصلی آنها در چوب از نخستین مراحل تولید کاغذ است که به آن فرایند خمیر کردن می ‌گویند. این فرایند شامل دو روش خمیر کردن مکانیکی و شیمیایی است. در خمیر کردن مکانیکی، برای خرد کردن چوب و بیرون آوردن ذرات الیاف از درون آن از عملیات سخت مکانیکی استفاده می‌ شود اما در خمیر کردن شیمیایی، تراشه ‌های چوب با به‌ کارگیری گرما و فشار، تحت تاثیر ترکیبات شیمیایی قرار می‌ گیرند. هر چند محصولی که از روش شیمیایی به دست می‌ آید کمتر از روش مکانیکی است، ولی الیاف آن، کمتر آسیب ‌پذیر هستند و می ‌توان از آن، کاغذ بسیار محکم‌ تولید کرد.

کاربرد آهن خالص در کاغذ سازی

علی رغم استفاده از آهن در کاغذ سازی، این سوال مطرح می شود که چرا در کارخانه کاغذ سازی از آهن خالص استفاده نمی شود؟ در این زمینه دلایل مختلفی از سوی متخصصان این حوزه مطرح می شود. به گفته کارشناسان، آهن خالص، هر چند به صرفه است اما خیلی نرم است و به خاطر واکنش پذیری به مرور زمان با اکسیژن ترکیب می شود و زنگ می زند؛ به همین خاطر آلیاژ آهن یا آهن زنگ نزن در کارخانجات کاغذ سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد ورق فولادی و کاغذ سازی

در حال حاضر، بسیاری از محصولات فلزی به‌ صورت ورق فولادی تولید شده که هر کدام از انواع ورق‌ فولادی، برای اهداف خاصی مورد استفاده قرار می ‌گیرند. ورق های‌ فولادی را می توان شامل ورق سیاه (گرم)، ورق روغنی (سرد)، ورق گالوانیزه، ورق رنگی، ورق اسیدشویی، ورق قلع اندود و ورق کرکره دانست. این ورق ها از مواد مختلفی تشکیل می شود که هر کدام در صنایع گوناگون کاربرد دارد. در این میان، ورق های گالوانیزه از جمله ورق های فولادی هستند که در صنعت کاغذسازی و علاوه بر آن، در صنایع اتومبیل، حمل و نقل، کشاورزی، لوله مانند لوله بخاری، لوله آب، کانال کولر، کابینت آشپزخانه و هر جا که احتمال خوردگی آهن و خسارت وجود دارد، مورد استفاده هستند.

ورق گالوانیزه از ورق سرد یا روغنی تولید می شود که طی یک پروسه طولانی در تمام سطح ورق روغنی، چند میکرون فلز روی را می نشانند تا ورق فولادی در مقابل زنگ زدگی مقاوم شود. در ورق گالوانیزه، بین آهن و روی، پیل الکتروشیمیایی تشکیل می ‌شود که در آن روی به جای آهن به عنوان آند و آهن به عنوان کاتد به کار می ‌رود. حتی اگر پوشش ورق گالوانیزه هم شکستگی پیدا کند، زنگ نمی زند. بنابراین کاربرد ورق گالوانیزه در صنعت کاغذ سازی به دلیل مقاومت آن در برابر زنگ زدگی و خوردگی آهن است.

کاربرد ورق فولادی و کاغذ سازی

کاربرد سولفات آلومینیوم و کاغذسازی

آلومینیوم از نظر کیفیت و ارزش، کاربردی ترین فلز بعد از آهن و فراوان ترین آن در پوسته زمین است که به صورت خالص وجود ندارد. در این رابطه از سولفات آلومینیوم در صنایع کاغذ سازی و پارچه بافی استفاده می شود. سولفات آلومینیوم یک ماده شیمیایی پر کاربرد است که نقش مهمی در صنایع کاغذ، مقوا و کارتن دارد. این ماده هم در فرایند تولید و هم در تصفیه فاضلاب کارخانجات تولید کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد. آلومینیوم سولفات به عنوان یک عامل لخته ساز به مخلوط اولیه تهیه خمیر کاغذ اضافه می شود. اساس عملکرد این نمک معدنی، جذب آلودگی های یونی موجود در محیط خمیر کاغذ است و تصفیه پساب تولیدی در کاغذ سازی با استفاده از این نمک معدنی امکان پذیر است. تصفیه پساب و افزودن به خمیر تولید مقوا و کارتن، هم در کارخانه های تولید کاغذ اصلی و هم در کارخانه های بازیافت کاغذ و مقوا، قابلیت اجرا دارند.

کاربرد تیتانیوم و کاغذسازی

تیتانیوم، عنصر فلزی کمیابی است که عمده ترین مصرف آن در صنایع به دو صورت فلزی و دی اکسید تیتانیوم است. شکل فلزی آن به دلیل مشکلات تهیه و خالص سازی، مصرف چندانی ندارد اما مصرف اکسید آن به صورت TiO2 در صنعت کاربرد زیادی دارد و 90 درصد صنایع اولیه، مصرف کننده اکسید تیتانیوم هستند. در این رابطه، آلیاژ ایلمنیت این فلز در تهیه اکسید تیتانیوم در صنایع کاغذسازی، رنگ سازی و پلاستیک به عنوان ماده رنگی براق کردن سطح فلزات و… کاربرد دارد. از جمله این کاربردها در کاغذهای اوراق بهادار نظیر اسکناس است. اسکناس با توجه به نوع کاربرد خود به‌ طور دائم در تماس با بدن انسان بوده و روزانه بین افراد مختلفی دست به دست می شود. این امر، موجب آلودگی زیاد این کاغذها می شود و امکان انتقال عوامل بیماری زا توسط آنها را افزایش می دهد. از این رو، ایجاد خواص خود تمیزکنندگی در این نوع کاغذها ضروری است. دی اکسید تیتانیوم از جمله موارد پرکاربرد در کاغذ سازی است که امروزه ابعاد نانومتری آن به عنوان یک عامل فوتوکاتالیست بسیار مورد توجه است.

فناوری های جدید کاغذ محکم تر از فولاد

فناوری های جدید در زمینه تولید کاغذ، طی سال های گذشته، ابداعات ارزشمندی را در این حوزه رقم زده اند. بر این اساس، محققان، ماده جدیدی ساخته اند که سبک تر از فولاد، اما سخت تر و محکم تر از آن است. این کاغذ گرافن از گرافیت ساخته شده که طی فرآیندهای شیمیایی به شبکه های تک لایه ای کربن شش ضلعی تغییر شکل یافته و به صورت یک برگه نازک کاغذ در آمده که بسیار محکم است. این برگه، در مقایسه با فولاد، شش برابر سبک تر و تراکم آن پنج تا شش برابر کمتر و دو برابر سخت تر است. همچنین مقاومت کششی آن 10 برابر بیشتر و 13 برابر انعطاف پذیرتر از فولاد است. البته کیفیت برگه گرافن از فولاد بالاتر نیست اما از نظر استحکام، یک جهش بزرگ در فناوری است و دارای خواص الکتریکی، گرمایی و مکانیکی است. تولید آن، پر هزینه و مشکل نیست و در صنایع هوانوردی و خودروسازی کاربرد دارد.

همچنین توسعه فناوری های نوین خصوصا نانو در حوزه کاغذ، در زمینه ارتباط کاغذ و فلزات نیز تاثیرگذار است. در این رابطه، کاغذهای چروک کرشیلد VpCI-146 توسط شرکت کورتک تولید شده که با استفاده از فناوری نانوی VpCI تقویت شده‌ اند. این کاغذها که خوردگی را مهار می کنند، زیست ‌تخریب ‌پذیر و غیرسمی هستند و حاوی نیترات، فسفات و سیلیکات نیستند. در این کاغذها با بهره ‌گیری از فناوری مهار خوردگی با استفاده از فاز بخار، روش جدیدی برای محافظت از فلزات در بسته ‌بندی ‌ها ارائه شده است. این کاغذها بدون استفاده از هیچ فرآیند شیمیایی، از فلزات محافظت می‌ کنند و با پیچیدن آن به دور محصولات، علاوه بر محافظت در حین حمل‌ و نقل، از خوردگی آنها نیز جلوگیری می شود. این کاغذ چروک، قابلیت محافظت از فولاد کربن، فولاد ضدزنگ، فولاد گالوانیزه، چدن، آلیاژ آلومینیوم، مس، برنج و لحیم را دارد.

5/5
4رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود

پیشنهاد می کنیم مطالعه کنید

0

سوالات و نظرات کاربران

نمایش موافق ترین ها
    0

    سوالات و نظرات کاربران

    اختیاری

    اشتراک گذاری