تولید خمیر کاغذ از کاه

در بسیاری از کشور های اروپایی روش استفاده از کاه برای تولید خمیر کاغذ پیشرفت چشمگیری داشته است . برای نمونه در کشور هایی چون دانمارک یونان هلند مجارستان ایتالیا رومانی اسپانیا یوگوسلاوی که منابع تامین چوب در آنها محدود است و بیشتر به واردات اتکا دارد این صنعت رواج بسیاری یافته است هم چنین برخی کشور های در حال توسعه مانند آرژانتین چین مصر هند اندونزی مکزیک پاکستان سریلانکا سوریه و ترکیه به دلیل محدودیت منابع چوبی به استفاده از بقایای محصولات کشاورزی به ویژه کاه روی آورده اند .

تا دهه 1930 تنها محدودی کارخانه کوچک با تولید روزانه در حدود 5 تا 25 تن در روز از مواد اولیه غیر چوبی برای تولید خمیر کاغذ استفاده می کردند . ولی پس از جنگ جهانی دوم و رشد صنعت کاغذ سازی و معطوف شدن تحقیقات به سمت استفاده از مواد غیر چوبی برای جلوگیری از تخریب و انهدام جنگل ها این صنعت نیز رشد یافته است.

الیاف گیاهی غیر چوبی به کار رفته در تولید خمیر کاغذ به سه دسته اصلی تقسیم می شوند :

1- ضایعات صنعتی کشاورزی و پس مانده های کشاورزی مانند کاه گندم ، برنج و باگاس نیشکر

2- گیاهان خودرو شامل بامبو نی اسبر قو

3- محصول الیاف گیاهی شامل الیاف برگی مانند کنف درخت صباره و الیاف پوست یا ساقه مانند کنف هندی کنف بنگالی ، الیاف کتان و دیگر محصولات زائد آن ها

از آن جایی که کاه یکی از عمده ترین ضایعات کشاورزی ایران به شمار می رود و واحد های تولیدی خمیر کاغذ بیشتر بر مبنای استفاده از آن به عنوان ماده اولیه طراحی شده اند محور اصلی بحث و بررسی در این نوشتار بر مبنای خمیر کاغذ بدست آمده از کاه خواهد بود .

مراحل تولید خمیر کاغذ

همان طور که قبلا اشاره شد فرایندهای تولید خمیر کاغذ از الیاف غیر چوبی مشابه تولید این خمیر از چوب است که بر مبنای نوع روش ها به فرایندهای شیمیایی و شیمیایی – مکانیکی دسته بندی می شوند .

انتخاب فرایند خاص برای تولید خمیر کاغذ به شرایط اقلیمی و عوامل فنی – اقتصادی بستگی دارد که این شرایط با جغرافیای منطقه مورد نظر تغییر می کند نوع مواد شیمیایی بکار رفته و میزان انرژی صرف شده برای فراورش خمیر کاغذ مبنای اقتصادی فرایند را تشکیل می دهند .

در این فراورش شیمیایی با سود از نوع نا پیوسته متداول است و اغلب واحد های احداثی بر همین اساس اند

مراحل مختلف تولید خمیر کاغذ در کارخانه های احداث شده عبارت است از :

خرد کردن

آماده سازی

پخت

آسیاب

انبار کردن خمیر

آبگیری و شکل دهی

خشک کردن

در این جا شرح مختصری از هر یک از مراحل اولیه می شود

*خرد کردن

کاه به صورت عدل از انبار به محل خرد کردن حمل می شود و به کمک تسمه نقاله وارد آن می گردد . خرد کن که معمولا از نوع تیغه ای است کاه را خرد کرده و آن را به طول 3 تا 5 سانتیمتر در می آورد .

سپس کاه خرد شده به وسیله تسمه تقاله به آماده ساز منتقل می شود .

* آماده سازی

در این مرحله کاه با دیگر مواد اولیه مصرفی به مواد شیمیایی آغشته می شود و در واقع عمل پیش پخت در آماده ساز انجام می گیرد در این فرایند بخار خروجی از تانک پخت به هنگم تخلیه به آماده ساز هدایت می گردد و با افزودن آب و مواد شیمیایی عمل آغشته سازی مواد اولیه به مواد شیمیایی و پیش پخت به کمک بخار صورت می گیرد پس از اتمام عمل آماده سازی مواد به وسیله پمپ به تانک پخت انتقال می یابد

*پخت

عمل پخت در تانک پخت که در صنعت خمیر کاغذ به دایجستر موسوم است انجام می شود این عمل به کمک گرما و در فشار تقریبی 3 اتمسفر صورت می گیرد در این مرحله سلولز و همی سلولز های موجود در کاه و لیگنین نیز تا حد زیادی جدا سازی می شود دایجستر مجهز به همزن سوپاپ های اطمینان ورودی و خروجی مواد است . عمل پخت در اولین مرحله به علت سرد بودن تانک معمولا در حدود 3 ساعت و لی پخت های بعدی بین 5/1 تا 2 ساعت به طول می انجامد . پس از اتمام عمل پخت مواد به بخش آسیاب تخلیه می شود .

* آسیاب

آسیاب یک تانک مجهز به صفحه ای مشبک که در نزدیکی کف آن قرار گرفته است و پره توربینی که با سرعت روی آن می چرخد تشکیل شده است در این دستگاه الیاف پخت شده خرد و با مکش پمپ از صفحه مشبک می گذرد پس از آن به مخزن فرستاده می شود سوراخ های صفحه مشبک به نحوی است که کاه کاملا پخته نشده از آن عبور نمی کند .

*انبار کردن خمیر

خمیر در تانکی مجهز به همزن انبار می شود خمیر آماده شده در این تانک مرتبا هم می خورد تا خمیر یکنواختی حاصل شود خمیر کاغذ یکنواخت شده از مخزن به بخش آبگیری منتقل می شود .

* آبگیری و شکل دهی

در صنعت خمیر و کاغذ دستگاهی که آبگیری و شکل دهی خمیر را بعهده دارد فوردینر نام دارد فوردینر از چند غلتک و یک نوار توری شکل که به دور آن ها می چرخد تشکیل شده است خمیر کاغذ از مخزن وارد هدباکس می شود .

هد باکس مخزنی کوچکی است که خمیر پیش از ورود به فوردینر به آن منتقل می شود خمیر کاغذ از هد باکس به حالت سرریز روی نوار توری می ریزد . در این مرحله خمیر ضمن آبگیری به حالت نوار ورقه ای در می آید از جا که میزان رطوبت این نوار بسیار زیاد است پس از این مرحله وارد خشک کن می شود

* خشک کردن

خشک کن خمیر کاغذ اغلب از نوع غلتکی و چرخان است که حداقل دارای 6 استوانه است اغلب استوانه ها به وسیله مشعل گرم می شود

نوار ورقه ای خمیر در تماس با سطوح استوانه های گرم آب خود را از دست داده و خشک می گردد پس از خشک شدن نوار ورقه ای خمیر از اتو عبور کرده صاف می شود . سپس به کمک دستگاه به صورت رول جمع می شود

* بررسی مشکلات تولید

اشکال های متعدی در واحد های احدائی وجود دارد که به عدم رعایت نکات فنی و اصول مهندسی در طراحی اولیه سیستم باز می گردد . جای شگفتی است که چرا پس از پیاده کردن دو یا سه طرح نقایص سیستم بر طرف نشده است . همان مسایل و معضلات در واحد های احدائی بعدی مشاهده می شود در حالی که اجرای اصولی کار صلاح و برطرف کردن معایب را در در هر مرحله می طلبد . در اینجا خدای ناکرده هدف تخطئه کار با با افراد نیست زیرا پیاده شدن این طرح برای اولین بار در ایران گامی بزرگ در جهت خود کفایی محسوب می شود اما استفاده از امکانات بالقوه و تبدیل آن به وضعیت با العقل زیر نظر یک نهاد دولتی باید به نحو احسن و اصولی صورت می پذیرفت تا تولید خمیر کاغذ به صورت صنعتی موفق و سود آور بوده و چرخ صنعت کشور را با سرعت بیشتر به گردش در آورد و با تولید محصولی با ارزش قابل توجه از موادی که اغلب دفع آنها مشکل زا است مانند (ضایعات کارخانجات نئوپان سازی و کبریت سازی ) اقتصاد کشور را رونق بخشد . هم اکنون بیش از 25 واحد تولیدی با مشکلاتی دست به گریبان اند که یکی از عمده ترین آنها پایین بودن ظرفیت تولید و کیفیت و بالا بودن قیمت تمام شده است در این جا برای آشنایی با مسایل یاد شده تعدادی ازاشکالات فنی موجود در سیستم ها بررسی و شرح مختصری درباره آنها داده می شود .

استفاده از مشعل در تانک پخت

استفاده از مشعل بطور مستقیم برای گرم کردن تانک پخت با دایجستر مسایل عدیده ای به دنبال دارد از آن جمله :

-هدر دادن انرژی ، امروزه در صنعت به کارگیری واسطه گرمایی به جای مشعل مستقیم امری بدیهی و مسلم است و بیش از نیم قرن است که از مشعل به صورت مستقیم برای گرم کردن تانک ها و راکتور ها استفاده نمی شود

- ایجاد نقاط داغ در عدسی زیرین دایجستر ، این امر به دلیل عدم توزیع صحیح گرما در سطح عدسی و گرما دیدن غیر یکنواخت مواد داخل دایجستر است که منجربه انبساط ناهماهنگ گرمایی و نهایتا تغییر شکل عدسی می شود .

- تعویض یا تعمیر دوره ای عدسی با توجه به تغییر دوره ای عدسی با توجه به تغییر شکل عدسی و نازک شدن آن هر چند وقت یکبار باید آن را تعویض یا تعمیر کرد .

ان امر مستلزم صرف هزینه و وقت زیادی است و مهمتر این که تولید به علت از خارج شدن دایجستر تا زمان پایان گرفتن تعویض متوقف می شود که از نظر اقتصادی زیان فراوانی به واحد تولید وارد می کند .

-گرمای نهفته در آجر نسوز که تا نیمه بدنه دایجستر را در برگرفته است موجب می شود که حتی پس از تخلیه تانک پخت نیمی از آن هم چنان گرم بماند و در نهایت موجب ناهماهنگی ها و تغییر شکل بدنه دایجستر می شود .

- عدم توزیع یکنواخت گرما در دایجستر که این امر موجب نایکنواختی پخت کاه می شود در نتیجه نامرغوب بودن خمیر را به دنبال دارد .

- بکار گیری مشعل مستقیم و مصرف بیش از حد سوخت ، اتلاف انرژی فراوانی را بدنبال دارد تا آنجا که مصرف سوخت در واحد تولیدی به طور قابل توجهی افزایش می یابد و موجب بالا رفتن قیمت تمام شده محصول می شود .

فقدان دستگاههای شستشوی خمیر کاغذ

عدم شستشوی خمیر باعث می شود که لیگنین موجود در خمیر از آن خارج نشده و بطور کامل از آن جدا نشود . وجود لیگنین در محصول موجب بد رنگ شدن و نامرغوبی خمیر بدست آمده می شود

به کارگیری مشعل در خشک کن

بکار گیری مشعل برای گرم کردن درام های خشک کن موجب می شود تا نتوان دمای سطح درام را کاملا کنترل کرد . بنابراین خشک کردن به صورت یکنواخت و با سرعت لازم انجام می شود .

فقدان سیستم تصفیه آب

فقدات سیستم تصفیه آب در واحد های احدائی سبب استفاده از آب لیگنین دار می شود که به لیکور سیاه معروف است این امر موجب نامرغوبی محصول و بالا رفتن درصد لیگینن در آن می شود . آب مورد استفاده پس از چند بار گردش در سیستم دفع می شود که موجب وارد شدن صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست می گردد .

پایین بودن ظرفیت تولید

برای روانی و کمک به سهولت انتقال کاه توسط پمپ به دایجستر ، کاه و آب به نسبت تقریبی 9 به 1 با یکدیگر مخلوط می شوند این مسئله باعث می شود که اغلب حجم دایجستر را آب تشکیل دهد در حالی که اگر پر کردن دایجستر به طور مستقیم انجام شود و نسبت 3 به 1 اختلاف رعایت گردد در شرایط مساوی سوخت ، کارگر و برق می توان به ظرفیت تولید بیشتری رسید .
با نگاهی به گوشه ای از مسایل و مشکلات مطرح شده می توان گفت که این مسایل با بوجود آوردن تغییراتی در خطوط تولید و اصلاح معایب قابل حل اند که امید می رود بتوان با رفع مشکل از هدر رفتن این سرمایه های عظیم جلوگیری کرده و با تولید خمیر کاغذ مرغوب و با کیفیتی مطابق استاندارد ها واردات مواد اولیه صنعت کاغذ سازی کاهش یابد و بدین ترتیب هم از صدور ارز کاسته شود و هم با اشتغال زایی در این صنعت گامی در جهت رفع مشکل بیکاری برداشته شود

گرد آورنده : irsanat.com :( محمدرضایی )