فواید زیست محیطی کاغذ تهیه شده از پودر سنگ

هیچ درختی قطع نمی شود

یک تن کاغذ معمولی ساخته شده از چوب از حدود 4 تن خرده چوب از حدود 23 درخت بزرگ که قطع شده اند استفاده می کند. در 40 سال گذشته، مصرف کاغذ معمولی در سراسر جهان 400 درصد افزایش یافته است. فیبر مورد استفاده به عنوان ماده خام از 35 درصد چوب برداشت شده به دست می آید و حتی می تواند به نیمی از آن که برای مواد خام خمیر و کاغذ استفاده می شود نیز برسد. اگرچه چوب زیادی برای مواد خام خمیر حاصل از جنگل‌های طبیعی وجود ندارد، فقط حدود 10٪، اما این بحث‌برانگیزترین موضوعات است. منبع الیاف چوب برای خمیر کاغذ به طور کلی از مزارع تک کشت می آید که همچنین نگرانی هایی را در مورد تأثیر آن بر اکولوژی جنگل ایجاد می کند.

جنگل زدایی مشکلی است که نه تنها کشورهای در حال توسعه، بلکه کشورهای توسعه یافته نیز با آن مواجه هستند. استفاده از کاغذ سنگ به عنوان جایگزین دیگری برای کاغذهای معمولی ممکن است در غلبه بر مشکل جنگل زدایی کمک کند. ماده اولیه اصلی کاغذ سنگ کربنات کلسیم به شکل کلسیت، سنگ، سنگ مرمر یا غیره است. مقدار آن حدود 80٪ از تمام مواد استفاده شده است. به عنوان یک اتصال دهنده، از پلیمرهای مصنوعی مانند HDPE یا سایرین استفاده می شود. علاوه بر این، مقدار کمی از مواد افزودنی برای بهبود عملکرد کاغذ سازی سنگ اضافه می شود. مطلقاً هیچ فیبری به ورق اضافه نشده است، به این معنی که هیچ درختی مانند فرآیندهای کاغذسازی معمولی قطع نمی شود.

فاقد آلودگی آب و آلودگی هوا

در فرآیند کاغذسازی معمولی، مقدار زیادی آب به عنوان محیطی برای مخلوط کردن الیاف و مواد افزودنی مورد استفاده، برای انتقال مواد جامد از یک مرحله فرآیند به مرحله بعدی فرآیند و برای اهداف دیگری مانند تمیز کردن منطقه تولید استفاده می‌شود.

در دستگاه کاغذ معمولی، زمانی که استوک کاغذ روی سیم پخش می‌شود، آب به تدریج از ورق جدا می‌شود و از زهکشی به صورت گرانشی و خلاء روی سیم خارج می‌شود، سپس در فرآیند پرس، آب بیشتری فشرده می‌شود و در نهایت مابقی روی سیم تبخیر می‌شود. سیلندرهای خشک کردن مصرف زیاد آب در فرآیند تولید به این معنی است که فاضلاب زیادی نیز تولید می شود و بار تصفیه خانه فاضلاب را افزایش می دهد.

جلوگیری از آلودگی محیط زیست یکی از مواردی است که در نوآوری کاغذ سنگی در مرحله ابتدایی توسعه آن مورد توجه قرار می گیرد. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، ساخت کاغذ سنگی در تمام مراحل فرآیند نیازی به آب ندارد، اما در صورت استفاده از آب، مقدار آن قابل توجه نیست.

جایگزینی 1 تن کاغذ معمولی با 1 تن کاغذ سنگی باعث صرفه جویی 7480 گالن آب شیرین می شود. در تولید کاغذ سنگی، آب فقط برای گردش آب خنک کننده مورد نیاز است.

فرآیند تولید کاغذ سنگ برای جلوگیری از انتشار گازهای سمی طراحی شده است. و همچنین ادعا می شود که تولید کاغذ سنگی انتشار کربن کم ایجاد می کند.

قابل تجزیه با نور خورشید

برخلاف کاغذ معمولی ساخته شده از الیاف که زیست تخریب پذیر است، کاغذ سنگی زیست تخریب پذیر نیست، اما قابلیت تجزیه نوری دارد و می تواند پس از قرار گرفتن در معرض نور خورشید برای مدت زمان مشخصی تجزیه شود. زمان مورد نیاز بسته به نوع محصولات از 12 ماه تا 18 ماه متغیر است. آزمایش بر روی نمونه‌های ضخامت 200 میکرومتر نشان داد که تخریب عکس و ترک خوردن پس از 6 ماه قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید رخ داده است. با این حال، آنچه برای اجزای HDPE پس از وقوع فرآیند اتفاق می‌افتد را نمی‌توان به وضوح توضیح داد. بنابراین اگر کاغذ سنگی در خاک دفن شود یا در مکانی که در معرض نور مستقیم خورشید قرار نگیرد، به هیچ وجه تخریب نمی شود.

اگر از کاغذ سنگی برای مقاصد بیرونی استفاده شود، این جالب می شود. سازندگان کاغذ سنگی موظفند به روشی فکر کنند که بتوان میزان تخریب عکس کاغذ سنگ را مطابق با نیاز کنترل کرد. برای این منظور می توان یک ماده مانع نور UV برای کنترل میزان تخریب عکس کاغذ سنگ اضافه کرد.

قابل بازیافت

کاغذ سنگ را می توان به راحتی به کاغذ سنگ بازیافت کرد یا به پلاستیک شماره 2 تبدیل شد. بازیافت دوباره به کاغذ سنگی به عنوان سری R (سری بازیافت شده) طبقه بندی می شود. این یک دسته از محصولات محلول زیست محیطی است که از 20-100٪ کاغذ سنگ بازیافت شده مخلوط با 80-0٪ کاغذ سنگ بکر استفاده می کند. ترکیب مواد محصولات سری R در جدول 3 فهرست شده است.

بازیافت کاغذ سنگ را می توان در 3 سیستم پس از تولید در کارخانه سازنده (پسا صنعتی)، پس از استفاده توسط مشتری (پس از مصرف کننده) و در پایان عمر کاغذ سنگ طبقه بندی کرد. سیستم بازیافت پسا صنعتی، ضایعات کارخانه های کاغذ سنگ را به گلوله های R پردازش می کند و سپس با کاغذ سنگی بکر بر اساس نوع محصولات سری R که قرار است تولید شود، ترکیب می شود. سپس رزین پلی اتیلن به دست آمده برای تبدیل به محصولات سری R آماده می شود. در فرآیند بازیافت پس از مصرف، کاغذهای سنگی بازیافتی همراه با سایر پلاستیک های بازیافتی در ترکیبات مخلوط خاصی گرم می شوند. رزین پلی اتیلن تولید شده سپس به گلوله تبدیل می شود و سپس به سایر محصولات پلاستیکی بازیافتی تبدیل می شود. در حالی که در پایان عمر سنگ کاغذ در کوره سوزانده می شود.

بیشتر بخوانید: کربنات کلسیم

سطح دمای احتراق در کوره بر نوع خاکستر باقیمانده تولید شده تأثیر می گذارد. اگر دمای احتراق در کوره بسیار بالا باشد، CaO تشکیل می شود، در حالی که در دماهای پایین، خاکستر باقیمانده تولید شده به شکل CaCO₃ است . هر دو CaO و CaCO₃ می توانند به عنوان مواد اولیه برای سایر محصولات استفاده شوند. CaO معمولا به عنوان کود یا مواد خام سیمان استفاده می شود، در حالی که CaCO₃ به عنوان مصالح ساختمانی استفاده می شود. سوزاندن کاغذ سنگی در کوره باعث انتشار CO₂ می شود که به طور قابل توجهی کمتر از 100٪ پلاستیک PP یا کاغذ مصنوعی است، حتی کمتر از کاغذ معمولی (شکل 4).

توسعه

از زمانی که برای اولین بار در دهه 1990 کشف شد، تلاش های زیادی برای بهبود و توسعه کاغذ سنگی انجام شده است. این را بسیاری از یافته های جدید ثبت اختراع مرتبط با نوآوری های کاغذ سنگ بر اساس نتایج تحقیقات انجام شده نشان می دهد. برخی از یافته ها در زیر شرح داده شد.

تلاش‌ها برای توسعه کاغذ سنگی عموماً از نظر مواد خام مورد استفاده یا در فناوری فرآیند تولید انجام شد. هدف از این تحولات اساساً کاهش هزینه های تولید، بهبود کارایی منابع مورد استفاده، بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی ورق های کاغذ سنگی و بهبود عملکرد زیست محیطی فرآیند تولید کاغذ سنگ یا خود کاغذ سنگ بود.

همانطور که قبلا توضیح داده شد، اجزای اصلی کاغذ سنگی مواد معدنی معدنی بر پایه CaCO₃ هستند که با رزین مصنوعی، یعنی HDPE و مقدار کمی مواد کمکی مخلوط می‌شوند. سایر مواد معدنی که می توانند به عنوان جایگزین CaCO₃  مورد استفاده قرار گیرند شامل پودر سیلیس خالص سفید، سفیده سفید درشت، سولفات کلسیم، سولفات سدیم، مونتموریلونیت سولفات باریم، ولاستونیت، کائولن، پودر میکا، اکسیدهای فلزی (اکسید منیزیم، کلسیم، اکسید منیزیم، آلومینیوم اکسید، اکسید روی، دی اکسید تیتانیوم، سیلیس و غیره)، هیدروکسیدهای فلزی (به عنوان مثال هیدروکسید آلومینیوم، هیدروکسید منیزیم و غیره)، مخلوطی از سبیل های سیلیکونی، پودر دولومیت، سیترات کلسیم، الیاف شیشه، ریزدانه های شیشه ای توخالی، پودر ورمیکولیت، پودر گچ، پودر تالک، رنگدانه، بنتونیت، خاک رس، دیاتومه و مخلوط آن . مواد معدنی معدنی مورد استفاده می توانند کلسینه یا غیرکلسینه شوند.

کاغذ سنگی که از پودر سیلیس خالص سفید به عنوان جایگزینی برای CaCO₃ استفاده می‌کرد، به عنوان کاغذ سنگ انرژی سبز شناخته می‌شد، زیرا در فرآیند سوزاندن آن در زباله‌سوز، هیچ گاز اسیدی تولید نمی‌شد.

بیشتر بخوانید: کاغذ تهیه شده با پودرسنگ، کاغذهای دوستدار محیط زیست

تلاشی برای جایگزینی تمام مواد معدنی معدنی با الیاف بازیافتی از کاغذ باطله نیز گزارش شده است. از این تحقیق، کاغذهای سنگی با خواص فیزیکی و مکانیکی خوب به همراه مزایای دیگری از جمله صرفه جویی در منابع طبیعی و انرژی و همچنین انتشار کم به دست آمدند.

با توجه به اینکه رزین های HDPE به هیچ وجه از نظر بیولوژیکی تجزیه نمی شوند، تلاش هایی نیز برای یافتن رزین های مصنوعی جایگزین به غیر از HDPE صورت گرفته است. این نیز به منظور کاهش هزینه های تولید انجام شد. برخی از رزین‌های جایگزینی که می‌توان از آن‌ها استفاده کرد عبارتند از پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، LDPE خطی، پلی پروپیلن (PP)، پلی اتیلن ترفتالات (PET)، رزین پلی لاکتیک اسید (PLA)، و بطری‌های پلاستیکی زباله، بطری‌های نوشابه بازیافتی ساخته شده از PET.

همانطور که قبلا گفته شد که کاغذ سنگ قابل تجزیه است. زیست تخریب پذیر نیست. برای غلبه بر این مشکل، کاغذ سنگی که می تواند از نظر بیولوژیکی از طریق استفاده از پلیمر کاملاً زیست تخریب پذیر به عنوان یک حامل تجزیه شود نیز ساخته شد. ثابت شد که استفاده از رزین پلی لاکتیک اسید (PLA) خالص شده از نشاسته طبیعی به عنوان جایگزینی برای رزین مصنوعی، کاغذ سنگی زیست تخریب پذیر را تولید کرد.

سایر توسعه‌های کاغذ سنگی انجام شده در رابطه با بهبود ویژگی‌های کاغذ سنگی بود که مطابق با انتظارات در نظر گرفته شد. یکی از آنها بهبود نسبت استحکام کششی و مقاومت پارگی بین جهت طولی و عرضی بود. تلاش دیگر بهبود توانایی تاشوی کاغذ سنگی بود.

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 سنگ 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 محیط‌زیست کاغذ سنگ.

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، 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:

• موبایل : 09127102557
• پست الکترونیک : info@sang-co.ir
• پایگاه اینترنتی : http://www.sang-co.ir
• کانال تلگرامی : https://t.me/sang_co
• تلگرام : @Yahya_Hamedi