کاغذ تولید شده با پودر سنگ از مخلوطی از مواد معدنی پودری معدنی، پلاستیک HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) و مواد افزودنی ساخته شده است. مواد معدنی معدنی ماده ای است که مانند الیاف مورد استفاده در کاغذهای معمولی، استفاده می شود. در همین حال، پلیمر HDPE به عنوان یک اتصال دهنده مواد معدنی استفاده می شود، به طوری که می توان مخلوط را به صورت تک ورق یا کامپوزیت تشکیل داد.
در ابتدای توسعه آن، کانی های معدنی مورد استفاده از سنگ های کلسیتی به دست آمد. کلسیت یک کانی کربناته و پایدارترین چند شکلی کربنات کلسیم (CaCO3 ) است.
با توجه به نام آن، کاغذ سنگی یا کاغذ تولید شده با پودر سنگ عمدتاً از کربنات کلسیم، یکی از رایج‌ترین مواد معدنی معدنی در فرآیند کاغذسازی مرسوم، ساخته می‌شود که به‌عنوان پرکننده و رنگدانه پوششی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد . در ساخت کاغذ تولید شده با پودر سنگ، ماده معدنی قلب محصول است و 80 درصد از ترکیب آن را تشکیل می دهد. از ضایعات صنعت ساختمان نیز می توان کاغذ سنگی تهیه کرد. برش ها و ضایعات سنگ، سنگ مرمر و کاشی ها برای بازیابی کربنات کلسیم (CaCO3 ) آسیاب می شوند. کاغذ سنگی ساخته شده از 80.9 درصد این ماده به صورت تجاری تولید و به بازار عرضه شده است.
بیشتر بخوانید: کربنات کلسیم
HDPE به عنوان یک چسب برای حفظ کربنات کلسیم در ورقه های مسطح و برای دادن کیفیت تاشوی کاغذ تولید شده با پودر سنگ مشابه کاغذ معمولی استفاده می شود. در پیشرفت‌های بعدی، تلاش‌های مختلفی به منظور جایگزینی یا جایگزینی HDPE با مواد دیگری که ویژگی‌های مشابه HDPE دارند، انجام شد.
در فرآیند سنگ زنی، پس از تمیز کردن و شکستن، بلوک های سنگ به پودر سنگ 600 با قطر متوسط 5-8 میکرومتر خرد می شوند. برای جلوگیری از تولید گرد و غبار، دستگاه سنگ شکن مجهز به خط لوله ای برای انتقال مواد اولیه به منطقه فرآیند بعدی یعنی واحد تولید گلوله است..
طیف گسترده ای از منابع معدنی که غنی از کربنات کلسیم هستند تا زمانی که اندازه استاندارد گرد و غبار ریز را داشته باشد می توانند به عنوان ماده ورودی مورد استفاده قرار گیرند. در پیشرفت‌های بعدی، انواع مختلفی از کانی‌های معدنی را می‌توان به عنوان ماده خام برای کاغذ تولید شده با پودر سنگ استفاده کرد، مانند MgCO3 ، سیلیکات کلسیم یا مخلوط‌های آن.
پس از عملیات سطحی، پودر معدنی با رزین پلی اتیلن مخلوط شده و در دماهای بالا و فشار بالا به ذرات گرانول تبدیل می شود. در این مرحله می توان کاتالیزور را برای افزایش توانایی پراکندگی مخلوط اضافه کرد. علاوه بر این، کاغذ سنگی با استفاده از روش فیلم دمیده تحت شرایط کنترل شده فشار هوا، حجم هوا، سرعت کشش، سرعت تخلیه و سایر پارامترها به طور خودکار با استفاده از کنترل‌کننده منطق برنامه‌پذیر برای کنترل دقیق ضخامت و یکنواختی ورق‌های کاغذ ساخته می‌شود.
هدف فرآیند پوشش بهبود توانایی چاپ کاغذ سنگی است. این شامل تسطیح، تاج، پوشش، خشک کردن، تقویم و سایر فرآیندهای ورق ها در دستگاه پوشش دو طرفه با سرعت بالا است.
بیشتر بخوانید: سنگ مرمریت
مشابه فرآیند کاغذسازی معمولی، فرآیندهای برش و برش فرآیند تکمیلی برای تبدیل تار کاغذ سنگی به محصول نهایی در قالب ورق یا رول با اندازه سفارشی است.
از آنجایی که برای اولین بار در دهه 1990 کشف شد، فناوری ساخت کاغذ تولید شده با پودر سنگ هم از نظر مواد خام و هم از نظر فناوری فرآیند به پیشرفت خود ادامه داد. از نظر فناوری فرآیند، کاغذ سنگی را می توان به صورت تک لایه یا چند لایه با استفاده از قالب شکل دهنده دارای دروازه مستقیم تولید کرد. دیگر فناوری ساخت کاغذ سنگی، ساخت کامپوزیت هایی است که حداقل از دو لایه تشکیل شده است.
ساختار ترکیب لایه ها بسته به ویژگی های کاغذ سنگی که تولید می شود بسیار متفاوت است. ترکیب تک لایه ساده ترین ساختار است که به طور کلی از پودرهای معدنی معدنی به عنوان جزء اصلی، پلیمر مصنوعی به عنوان یک چسب و مقدار کمی از افزودنی ها مانند عوامل جفت کننده، روان کننده ها، عوامل پخش کننده و عوامل ضد الکتریسیته ساکن تشکیل شده است.
کاغذهای سنگی دولایه و سه لایه تقریباً شبیه ترکیب تک لایه هستند. تفاوت به طراحی قالب مربوط می شود. ورودی قالب برای دولایه و سه لایه به ترتیب با دو و سه گذرگاه داخلی جایگزین می شود. البته ترکیب مواد در هر لایه با توجه به نیاز قابل تغییر است.
روش دیگر برای ترکیب لایه ها، لمینیت دو یا سه لایه مختلف است تا هر چه بیشتر از مزایای هر لایه به دست آید. همه این ترکیبات می توانند دو طرفه شوند تا توانایی چاپ آنها بهبود یابد.
تکنولوژی تشکیل ورق کاغذ سنگی به ترکیب لایه کاغذ سنگی که باید ساخته شود بستگی دارد. فناوری فرآیند تولید کاغذ سنگی تک لایه در شکل 2 نشان داده شده است.
بیشتر بخوانید: کاربردهای پودر سنگ
پس از پردازش در یک سری مراحل اختلاط، تمام مواد کاغذ تولید شده با پودر سنگ به شکل گرانول وارد یک اکسترودر (10) می شوند تا قبل از تبدیل شدن به ورق ذوب شوند. دمای اکسترودر بالاتر از نقطه ذوب گرانول ها، در محدوده 150 درجه سانتیگراد تا 220 درجه سانتیگراد تنظیم می شود. گرانول های ذوب شده توسط دو پیچ چرخان در اکسترودر به ورودی قالب (1) با فشار درجه حرارت فشار داده می شوند. دروازه شکل، و سپس از طریق یک لوله فیلم کاغذی (3) که دارای یک شکل توخالی O است، به یک فیلم کاغذی تبدیل می شود. لوله کاغذ کاغذی (3) دارای دمای 150-220 درجه سانتیگراد است، بنابراین با باد خنک کننده که توسط وسایل خنک کننده (2) تامین می شود تا حدود 80 درجه سانتیگراد تا 120 درجه سانتیگراد خنک می شود.
لوله فیلم کاغذی (3) ) سپس توسط هوای تحت فشار از طریق یک گذرگاه در قالب شکل دهنده (1) باد می شود و لوله فیلم کاغذی قالب گیری اولیه توسط رول پیشرو (6) کشیده می شود. هدف از باد کردن و کشش، کشش همزمان لایه کاغذ (3) در دو جهت طولی و طولی است که در نتیجه یک کاغذ (4) ساختاری با استحکام دو بعدی دارد. پس از آن، فیلم کاغذی به وسیله تاشو (5) کشیده می شود و به صورت متقارن روی کاغذ صاف تا شده تا می شود و سپس با استفاده از ابزارهای برش (7) به دو ورق کاغذ بریده می شود. دو ورق کاغذ به دست آمده هر کدام تحت عملیات سطحی دو طرفه (8) قرار می گیرند تا حفره های ریز روی دو سطح کاغذ ایجاد کنند و سپس به صورت رول پیچ می شوند (9).
فرآیند تولید نیاز به توضیح بیشتر عملکرد آنها در هر مرحله دارد
سرعت چرخش رول پیشرو (6)، مقدار ماده اکسترود شده (10) و ضخامت مورد نیاز لوله فیلم کاغذی دقیقاً کنترل می شود به طوری که می توان لوله کاغذ (3) را 3 تا 8 بار در فاصله 3 تا 8 بار باد کرد. حدود 200 میلی متر تا حدود 700 میلی متر از دروازه قالب شکل دهی (1). در طول تورم، چگالی فیلم کاغذی (4) از 2 گرم بر سانتی متر مکعب از مواد خام به حدود 5/0 گرم بر سانتی متر مکعب کاهش می یابد . این باعث صرفه جویی در مقدار حجم در حدود 40٪ در مقایسه با چگالی خمیر در حدود 0.7-0.9 گرم بر سانتی متر مکعب می شود . محدوده ضخامت، عرض و چگالی کاغذ سنگی تولید شده را می توان به ترتیب حدود 30-150 میکرومتر، 0.2-3.2 متر و 0.4-1 گرم بر سانتی متر مکعب ترتیب داد.
فن آوری لمینیت و پوشش کاغذ سنگی تقریباً با فناوری هایی که معمولاً برای لمینیت و پوشش کاغذ استفاده می شود یکسان است. لمینیت به منظور به دست آوردن مزیت هر لایه انجام می شود، در حالی که فرآیند پوشش به طور کلی برای بهبود کیفیت سطح کاغذ، به عنوان مثال برای بهبود چاپ پذیری، استحکام سطح، مقاومت در برابر آب و غیره انجام می شود.
انواع و ویژگی های کاغذ سنگی
اصولا کاغذ سنگی به 2 کلاس S کلاس و R کلاس تقسیم می شود. S-class به معنای محدوده کاغذ معدنی غنی پایدار؛ این کاغذ سنگی اصلی است. در حالی که، کلاس R محدوده کاغذ سنگی معدنی غنی از بازیافت است. هر کلاس شامل یک سری از انواع محصولات است که نوع آنها به سازنده بستگی دارد. هر دو سری S-class و R-class به کلاس های Eco-، Board-، Film- و Thermo-sub تقسیم می شوند. جدول 1 برخی از انواع کاغذ سنگی کلاس S و کلاس R را خلاصه می کند.
تولیدکنندگان دیگر انواع محصولات کاغذ سنگی خود را به عنوان SPN (کاغذ مصنوعی بدون پوشش)، RPD (کاغذ معدنی غنی با دو روکش)، RBD (روکش دو لایه تخته معدنی غنی)، و ST با مخفف های مختلف، یعنی تخته حرارتی کاغذ سنگی نام بردند. جدول 2 زیر مشخصات آن گونه های محصول را نشان می دهد.
بیشتر بخوانید: پودر سنگ
چگالی کاغذ سنگی از 1.0 گرم بر سانتی متر مکعب تا 1.6 گرم بر سانتی متر مکعب است . در مقایسه با کاغذ خمیر معمولی کمی بالاتر است و ظاهر آن شبیه غشای بیرونی تخم مرغ آب پز است. سطح کاغذ سنگی صاف تر از کاغذ سنتی است و با چاپگرهای جوهر افشان یا چاپ جوهر جامد مانند افست، لترپرس، گراور و فلکسوگرافی سازگار است، اما برای چاپگرهای لیزری مناسب نیست.
کاغذ سنگی فاقد بار ساکن، با pH خنثی و مقاوم در برابر نفوذ آب، گریس و حمله حشرات است. لبه کاغذ سنگی انگشتان مانند کاغذ سنتی را قطع نمی کند. مقاوم در برابر پارگی است و محصولات بادوام و ماندگاری را ارائه می دهد.
کاغذ سنگی دارای ویژگی های منحصر به فردی مانند ضد پروانه، ضد کپک، مقاوم در برابر پارگی، تجزیه پذیر نور، قابل بازیافت، نرم، بادوام، مقاوم در برابر روغن، ضد آب و رنگ پایدار است. همچنین ادعا می شود که کاغذ سنگی را می توان در حالی که خیس است نوشت و حتی دفتر یادداشتی که از کاغذ سنگی ساخته شده است، می تواند به عنوان چتر استفاده شود.
سخن پایانی
ظهور نوآوری های جدید در فناوری کاغذ سازی به عنوان جایگزینی برای فناوری فرآیندهای مرسوم که تاکنون شناخته شده است، پیشرفتی است که به طور فزاینده ای توجه ها را به خود جلب می کند. بر خلاف کاغذ معمولی ساخته شده از الیاف گیاهی، ماده اولیه اصلی کاغذ سنگی مواد معدنی معدنی است که در مقادیر زیادی در این زمین موجود است. مخلوط با مقدار کمی رزین مصنوعی به عنوان یک چسب. فرآیند تولید که به هیچ وجه از آب استفاده نمی‌کند با انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتر، کاغذ سنگی را سازگارتر با محیط زیست می‌کند. علاوه بر این، کاغذ سنگی در مقایسه با کاغذ معمولی مزایای زیادی دارد. با این وجود، تلاش‌ها برای توسعه کاغذ سنگی همچنان در حال انجام است تا جنبه‌های مختلف را بهبود بخشد، هم به‌منظور پیشرفت‌های تکنولوژیکی و هم برای سازگاری بیشتر با محیط زیست.
منبع
Stone paper, an eco-friendly and free-tree papers
کارگاه سنگ و بلوک ایران مرکز پخش و عرضه کننده انواع پودر سنگ، پودر سنگ جوشقان</strong>، مواد آبگریز ، سنگهای دانه بندی شده و سنگهای تزئینی می باشد.
کیسه های پودر سنگ در بسته بندی های 30 کیلوگرمی عرضه می شود.
محصولات به تمامی نقاط کشور بنا به درخواست مشتری ارسال می گردد.
مدیریت فروش: یحیی حامدی
تماس با ما: