تهیه کاغذ از سنگ و پودر سنگ یک نوآوری در فناوری کاغذ که کاملاً متفاوت از فناوری قدمی کاغذسازی است که در قرن بیست و یکم در چین ابداع شده است. این کاغذ اکتشافی جدید از الیاف سلولزی به عنوان ماده اولیه خود استفاده نمی کند و اصلاً از آب در فرآیند تولید خود مورد استفاده قرار نمیگیرد. از آنجایی که این کاغذ از مواد معدنی حاصل از سنگ های کلسیتی ساخته میشود، این کاغذ را “کاغذ سنگ” یا کاغذ تهیه شده از پودر سنگ می نامند.
در فرآیند ساخت کاغذ سنگی اصولاً پودر سنگ کلسیت را با رزین غیر سمی که یکی از آنها HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) است و همچنین سایر مواد افزودنی مخلوط می‌کند و سپس در دمای بالا ذوب میشود و به صورت ورقه‌ای مانند کاغذ در می‌آید. خواص کاغذ تهیه شده با پودرسنگ یا کاغذ سنگی بسیار مشابه کاغذ معمولی است و حتی در مقایسه با کاغذ معمولی دارای مزایایی است. ادعا می شود که این نوع کاغذ نسبت به کاغذ معمولی دوستدار محیط زیست است زیرا از الیاف گیاهی به عنوان ماده خام استفاده نمی کند، به این معنی که هیچ درختی قطع نمی شود. می تواند بازیافت شود و گازهای گلخانه ای کم تولید می کند.
اصطلاح “کاغذ” که تاکنون می شناسیم، بیشتر اجزای آن الیاف سلولزی است، چه به صورت الیاف بکر حاصل از گیاهان چوبی یا غیر چوبی و یا به صورت الیاف ثانویه از کاغذهای باطله بازیافتی. این فرآیند تولید کاغذ مرسوم با مسائل زیست محیطی، از دستیابی به مواد خام تا فرآیندهای کاغذسازی، حتی پس از فرآیند تولید، ارتباط نزدیکی دارد.
بیشتر بخوانید: کاربرد پودر سنگ
استفاده از چوب خام با جنگل زدایی مرتبط است که باعث انتشار گازهای گلخانه ای (CO2) می شود. فرآیندهای خمیرسازی، به ویژه آنهایی که به روش شیمیایی انجام می شوند، همچنین دارای پتانسیل آلودگی زیست محیطی ناشی از فاضلاب، مواد زائد جامد و حتی انتشار گاز در هوا هستند. به طور مشابه، فرآیند سفید کردن پالپ شامل مواد شیمیایی خطرناک مبتنی بر کلر است. علاوه بر فرآیند خمیرسازی، فرآیند تولید کاغذ همچنین شامل استفاده از منابع عظیمی مانند آب و انرژی است، به طوری که تلاش‌های بهینه سازی نیازمند فناوری پیچیده است.
با توجه به این شرایط، در اواخر دهه 1990، یک شرکت در تایوان، شرکت فناوری ریه منگ، شروع به توسعه فناوری های جدید کاغذسازی به نام «کاغذ سنگی» (کاغذ تهیه شده با پودر سنگ) کرد. در حال حاضر بیش از 40 کشور دارای حق ثبت اختراع بر روی این نوع کاغذ هستند و محصولات آنها با نام های تجاری مختلف از جمله Modestone، GPA UltraGreen، MIST Paper، Parax Paper، Terraskin، ViaStone، Kampier، CleanSlate، EmanaGreen و Rockstock، Pixz به بازار عرضه شده است.
اصطلاح کاغذ سنگی چندان مناسب نیست زیرا تفاوت های اساسی در نوع این محصول نسبت به محصولات کاغذی که تاکنون شناخته شده است وجود دارد. اما به دلیل شباهت آن با کاغذهای معمولی، به ویژه در رابطه با شکل، ویژگی ها و کاربرد این محصول، نویسندگان سعی کرده اند از اصطلاح «کاغذ سنگی» برای این نوع محصول استفاده کنند که به معنای کاغذ ساخته شده از پودر سنگ است.
بیشتر بخوانید: سنگ آهک چیست؟
در فرآیند کاغذسازی مرسوم، مواد خام مورد استفاده شامل الیاف سلولزی، مواد افزودنی شیمیایی و مقادیر زیادی آب است. تشکیل ورق کاغذ بر روی یک ماشین کاغذ انجام می شود که اصل کار آن فرآیند حذف آب از انبار کاغذ است. با زهکشی و خلاء آب در قسمت سیم شروع می شود. پس از عبور از قسمت سیمی دستگاه کاغذ، حدود 80 تا 75 درصد آب هنوز قبل از انتقال به قسمت پرس در ورق مرطوب باقی می ماند. در اینجا، آب بیشتری از ورق مرطوب به بیرون فشرده می شود و در نتیجه بیشتر می شود
ورق فشرده و قوی تر در نهایت، با رطوبت حدود 20-25٪، آب موجود در ورق مرطوب با استفاده از مجموعه ای از سیلندرهای خشک کن که توسط بخار گرم می شوند، تبخیر می شود.
تکنولوژی فرآیند کاغذ تهیه شده با پودرسنگ در مقایسه با فرآیند تولید کاغذ معمولی، هم از نظر مواد خام مورد استفاده و هم در فناوری فرآیند، کاملاً متفاوت است. برای ارائه مروری بر این نوع جدید کاغذ، این مقاله حاوی توضیحاتی در مورد مواد اولیه، فناوری فرآیند، ویژگی‌ها و جنبه‌های مختلف زیست‌محیطی کاغذ تهیه شده از پودر سنگ است.
کاغذ تهیه شده از پودر سنگ چیست؟
فناوری تولید کاغذ اولین بار حدود دو هزار سال پیش در چین کشف شد. در قرن بیست و یکم ، چین دوباره با ایجاد نوع جدیدی از کاغذ که ضد آب یا حتی دافع آب است و از الیاف گیاهی به عنوان ماده اولیه یا حتی آب در فرآیند تولید خود استفاده نمی‌کند، به موفقیت دست یافت. این طراحی مجدد کاغذ با نوآوری تکنولوژیک در فرآیند تولید همراه است که کاملاً متفاوت از فرآیند تولید کاغذ است که تاکنون شناخته شده است.
“کاغذ سنگی” همچنین به عنوان کاغذ تهیه شده از پودرسنگ، کاغذ از سنگ مرمر باطله، کاغذ معدنی یا کاغذ معدنی غنی شناخته می شود. کاغذ سنگ محصولی شبیه کاغذ است. قوی و بادوام است؛ کربنات کلسیم با چسب پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) ساخته می شود.
کاغذ سنگی اصطلاحی است که تعدادی روش برای کاغذسازی را توصیف می‌کند که اساساً حاوی کربنات کلسیم است که می‌تواند از سنگهای باطله، سنگ مرمر و کاشی به دست آید، نه از الیاف گیاهی. محتوای اصلی کاغذ سنگی، کربنات کلسیم است که از سنگ و پودر سنگ به دست می آید. به طوری که گاهی کاغذ سنگ را کاغذ تهیه شده از پودر سنگ نیز می نامند. کاغذ سنگ از سنگی ساخته می شود که به صورت پودر سنگ خرد شده می باشد و با یک چسب غیر سمی و قابل بازیافت (یعنی HDPE ) مخلوط می شود.
بیشتر بخوانید: تهیه کاغذ با پودر سنگ
کاغذ تهیه شده با پودرسنگ حاوی 80 درصد سنگ آهک و 20 درصد پلی اتیلن بازیافتی توسط یک صنعت چاپ در آلمان تولید شده است. ادعا می شود که مخلوط مواد خام مورد استفاده دوستدار محیط زیست است و می تواند برای چندین محصول چاپی مانند پوستر، بروشور، تا کیسه استفاده شود و توسط کشاورزان برای برچسب و پوشش گلدان مورد استفاده قرار می گیرد. این کاغذ را می توان به عنوان جایگزین پلی پروپیلن استفاده کرد زیرا مقاومت بیشتری در برابر آب، مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) با قدرت پارگی بالا، حتی بالاتر از کاغذ معمولی دارد. علاوه بر این، روی کاغذ سنگ می توان حتی زمانی که در حالت خیس است نوشت.
ادعا می شود که کاغذ تهیه شده با پودرسنگ، کاغذی بسیار سازگار با محیط زیست است. این با کاغذ معمولی متفاوت است و از خمیر چوب به عنوان ماده اولیه خود استفاده نمی کند. همچنین ادعا می شود که فناوری ساخت کاغذ سنگی هوا و آب را آلوده نمی کند. از کلر یا ترکیبات اسیدی استفاده نمی شود و کاغذ سنگی به دست آمده واقعاً غیر سمی و حتی برای مواد غذایی بی خطر است. همچنین اعتقاد بر این است که فرآیند تولید کاغذ سنگی کیفیت هوا، خاک و آب را بهبود می بخشد و مصرف انرژی را کاهش می دهد.
تفاوت اساسی بین کاغذ سنگ و کاغذ معمولی در مواد اولیه مورد استفاده است. کاغذ معمولی از الیاف گیاهی به عنوان ماده اولیه و مقدار زیادی آب در فرآیند تولید استفاده می کند، در حالی که کاغذ تهیه شده با پودرسنگ در فرآیند تولید خود به هیچ وجه از الیاف گیاهی و آب استفاده نمی کند. علاوه بر این، تولید کاغذ سنگی انتشار کربن پایینی تولید می‌کند، نیازی به اسید، باز یا مواد شیمیایی سفیدکننده ندارد، و کاغذ سنگ را می‌توان بازیافت کرد.
بیشتر بخوانید: کربنات کلسیم
گزارش شده است که در فاز اول تولید کاغذ سنگی در کارخانه ای در کوه جیو هوآ چین، ماده خام مورد استفاده سنگ کلسیت بوده که به شکل ذرات خرد شده و با 10 ماده دیگر مخلوط شده است.
نکته جالب دیگر از فناوری فرآیند ساخت کاغذ تهیه شده با پودرسنگ این است که هزینه های سرمایه گذاری تجهیزات تولید 40 درصد کمتر از کارخانه های کاغذسازی معمولی برای همان ظرفیت تولید مثلاً 120000 تن در سال است. این به دلیل عدم استفاده از آب در فرآیند تولید است. به عبارت دیگر کارخانه نیازی به نصب واحد تصفیه آب ندارد تا بتواند هزینه های سرمایه گذاری و انرژی را کاهش دهد. علاوه بر این، هزینه خمیر با سنگ های خرد شده با هزینه بسیار کمتر که تنها 200 دلار در هر تن است جایگزین می شود. اگرچه قیمت پلی اتیلن بکر به عنوان چسب بسیار گران است (1500 دلار در هر تن)، اما به دلیل استفاده از آن در مقدار کم (20-40%)، هزینه کلی مواد اولیه (بر اساس وزن)، کاغذ سنگی است. در مقایسه با کاغذ معمولی تا 40 درصد کمتر است.
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