استفاده از کاغذهای غیر قابل بازیافت در پانل های صفحه ای چوبی

کد مقاله: ۶۱۸ - تاریخ درج: ۱۳۹۳/۰۳/۳۱ - مشاهده: ۳,۵۸۳

بازیافت به آماده سازی مواد برای استفاده مجدد گفته می شود. امروزه صنعت بازیافت به یکی از ارکان اصلی تولید در صنایع سلولزی نیز از این امر مستثنی نبوده و با شتاب زیادی به سمت استفاده مجدد از کالاهای تولیدی پیش می رود.

رای: ۳.۰۰
توسط ۱ کاربر - رای دهید
 کاغذ یکی از اقلام با ارزش مواد زاید جامد است که «سلطان ضایعات» لقب گرفته است. بازیافت این ماده ارزشمند و استفاده مجدد از ان در برخی مصارف خاص نه تنها از قطع درختان و هزینه های تبدیل الیاف گیاهی به کاغذ و سایر هزینه های تولید آن می کاهد، بلکه از نظر اقتصادی نیز به دلیل سودآوری آن و تولید اشتغال از اهمیت ویژه ای برخوردار است. صنعت بازیافت کاغذ یکی از موفقترین صنایع است و و تقریباً بیشتر انواع کاغذهای تولیدی، قابلیت بازیافت دارند. در این میان کاغذهایی که با روکش های پلاستیکی یا فلزی و یا پوشش های رنگی و شیمیایی (مانند کاغذهای دکوری و تتراپک ها)، مخلوط شده اند، مستثنی بوده و در همان صنعت قابلیت بازیافت اقتصادی ندارند. در این مقاله به بررسی امکان استفاده از کاغذ های باطله در چند سازه های چوبی خواهیم پرداخت.
امروزه کاغذ سهم زیادی از کیسه های زباله خانگی و مراکز اداری و تجاری را به خود اختصاص می دهد. کاغذ یکی از اقلام با ارزش مواد زاید جامد است. برخی از تولیدهای کاغذی به دلیل ترکیب شدن با موادی مثل پلاستیک، فلزات و مواد شیمیایی که به منظور اهاردهی به کار می روند، در بازیافت با محدودیت هایی مواجه می شوند. اما نیاز است امکان استفاده از این ضایعات در بخش های صنعتی دیگر مورد بررسی قرارگیرد. در ادامه به بررسی چند نمونه از تحقیقات انجام شده در این زمینه خواهیم پرداخت.
 
بازیافت کارتن های تتراپک
 
 
 
کارتن های ضدعفونی تتراپک شامل مقواهای چند لایه پوشش داده شده هستند.
نوع کاغذ به کار رفته، به کالایی که باید بسته بندی شود، بازار فروش و شرایط تولید بستگی دارد، اما معمولاً 75 درصد کل وزن آن را به خود اخصاص می دهد. این کالاها شامل 4 یا 5 لایه پلی اتیلن با دانسیته سبک و یک لایه بسیار نازک آلومینیوم هستند که حدود 5 درصد از وزن کل را به خود اختصاص داده اند.
با وجود اینکه تتراپک 6 یا 7 لایه دارد، محفظه یک لیتری ان تنها 28 گرم وزن دارد.
از آنجایی که هیچ تماسی بین مقوا و مایع درون محفظه وجود ندارد، هیچ نوع مقاومت تری در آن به کار نمی رود، پس خمیر سازی این مواد در کارخانه جمع شدن مقدار زیادی پسماند پلی اتیلن و آلومینوم در پالپر است که نیاز دارد پس از هر خمیرسازی، پلپر تمیز شود. برای رفع این مشکل تلاش های زیادی صورت گرفته که موفق ترین آن ها استفاده از تمیز کننده  هایی با غلظت بالا است. تحقیقاتی نیز برای استفاده از ضایعات پلی اتیلن و آلومینیوم از تمیزکننده ها بدون جداسازی آنها از یک دیگر صورت گرفته است. در تحقیقی، از این ضایعات برای تولید چند سازه های چوبی استفاده کردند. چند سازه های تهیه شده از این مواد مقاومت کششی بالاتری را نسبت به پلی اتیلن خالص از خود نشان دادند.
 
بازیافت کاغذهای دکوری برای تولید تخته خرده چوب
 
 
در این تحقیق از مخلوط چوب و کاغذ دکوری برای تولید چندسازه های تخته خورده چوب استفاده شده است. ویژگی های اصلی کاغذ دکوری عبارت از:مقدار بالای آلفا سلولز و دی اکسید تیتانیم، کیفیت بالای مواد خام چوبی و ملامین که به عنوان افزودنی بوده و برای تولید کاغذ دکوری آن را با مواد شیمیایی مختلفی اشباع می کنند. در خشک کن، خط اشباع رزین موجود در کاغذ دکوری هنوز اتصال عرضی ایجاد نکرده و کاغذ اشباع شده حاوی مقدار زیادی چسب پیوند نیافته است. همانطوریکه در جدول1 مشاهده می شود، کاغذ دکوری حاوی 75/38 درصد کاغذ است و 25/61 درصد باقیمانده را ترکیبات رزینی تشکیل می دهند.
 
 
2 سری آزمایش برای بررسی استفاده از کاغذ اشباع شده در تولید تخته خرده چوب انجام گرفت. در اولین آزمایش، مقدار چسب اوره فرمالدئید ثابت 10 درصد مقدار کاغذ اشباع شده ، 5 و 10 و 20 در نظر گرفته شد. نمونه های کنترل نیز بدون افزودن کاغذ اشباع شده خرد شده، در آسیاب چکشی اسیاب و سپس یه خرده  چوب ها افزوده شدند. چسب اوره فرمالدئید توسط پیستوله درون مخلوط کن اسپری شد و تخته ها به ابعاد 50 در 50 سانتی درون پرس با فشار 5/4 مگا پاسکال، دمای 180 درجه سلسیوس و به مدت 5/3 دقیقه پرس شدند. در جدول 2 ویژگی های مکانیکی مهم چندسازه های تولید شده با این روش آورده شده است.
 
 
بررسی نتایج نشان می دهند که با افزایش درصد کاغذ اشباع  شده به تخته 20 درصد مقاومت خمشی افزایش و IBنیز در مقایسه یا نمونه کنترل 33% بهبود می یابد. انتشار فرمالدئید در زمان مشابه افزایش می یابد، اما این مقدار هنوز کمتر از حد استاندارد آن است. این نتایج نشان می دهند که ضایعات کاغذ اشباع را می توان در مقدار زیاد و مخلوط با مواد اولیه تخته خرده چوب به کار برد که باعث بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه می شود وممکن است کاهش استفاده ازچسب اوره فرمالدئید در اثر افزودن کاغذ دکوری وجود داشته باشد. آزمایش دوم بر اساس نتایج به دست آمده از نتایج آزمایش اول انجام شد. این بار نسبت افزایش کاغذ اشباع شده در 20 درصد ثابت و نسبت چسب اوره، متغیر در نظر گرفته شد. مقدار رزین به دو روش متفاوت محاسبه شد:
1-   به عنوان درصدی از وزن خشک هر دو ماده (کاغذ اشباع شده و خرده چوب) محاسبه شد.
2-   تنها عنوان درصدی از خرده چوب محاسبه شد.
تخته های کنترل نیز با 5 و 10 درصد چسب اوره فرمالدئید تهیه و همه تخته ها با روش مشابه آزمایش اول ساخته شدند. در جدول 3 خواص اصلی تخته های ساخته شده از کاغذ اشباع شده با روش دوم آمده است.
 
 
افزودن 20 درصد کاغذ اشباع شده تاثیر مطلوبی روی خواص کاغذ داشت. حتی بدون افزودن چسب اوره فرمالدئید نیز امکان تولید تخته خرده چوب با مقاومت خمشی بالاتر از حد استاندارد وجود دارد. وقتی چسب اضافه می شود مقدار MOR مشابه با تخته کنترل استاندارد با 10 درصد چسب بود . تفاوت معنی داری بین نتایج تخته هایی که به آنها براساس وزن خشک کاغذ اشباع شده به علاوه خرده چوب، چسب اضافه شده بود نسبت به انهایی که تنها حاوی خرده چوب و چسب بودند وجود ندارد. مقدار IB در همه موارد، بالاتر از حد استاندارد مورد نیاز است (35/0 N/mm2 ). اگر چه مقدار انتشار فرمالدئید وقتی که از هر دو کاغذ اشباع شده و چسب اوره فرمالدئید استفاده می شود بیشتر است، اما هنوز مقدار حداکثر (31/5میلی گرم بر 100 گرم) آن زیر حد استاندارد ( 8 میلی گرم بر 100 گرم) است. بر اساس نتایج مقاومتی می توان نتیجه گرفت که امکان تولید تخته خرده چوب حتی بدون استفاده از چسب و با افزودن تنها20 درصد کاغذ اشباع شده به مواد اولیه وجود دارد. اگر مقدار مقاومت بالاتری نیاز باشد، افزودن 5 درصد چسب اوره فرمالدئید و 20 درصد ضایعات کاغذ دکوری اشباع شده برای رسیدن به مقاومت استاندارد تخته حاصل از 10% چسب اوره فرمالدئید کافی است. البته در کارخانه تخته خرده چوب مقدار زیادی ضایعات کاغذ اشباع شده وجود ندارد، اما این روش مناسبی برای حذف این نوع ضایعات است.
 
پتانسیل استفاده از ضایعات کاغذی در چندسازه ها با استفاده از چسب ایزوسیانات
هدف از این مطالعه بررسی تخته های تک لایه ساخته شده از انواع کاغذهای ضایعاتی (0:100 ،15:85 ، 25:75 ،50:50 ، 75:25 ، 100:0) همراه با خرده چوب است. کاغذ ضایعاتی به کار رفته در این ترکیب مخلوطی از 3 نوع کاغذ ضایعاتی با نسبت های مساوی (روزنامه، تحریر و کاغذ مجله) است. علاوه بر بررسی اثر هر نوع از کاغذها روی خواص تخته، سه نوع تخته شامل 75 درصد چوب و 25 درصد از هر یک از کاغذها آزمایش شدند. در جدول 4 خواص فلیک های کاغذهای ضایعاتی و خرده چوب های صنعتی آورده شده است.
 
 
به منظور حداقل آسیب به الیاف ثانویه، کاغذهای ضایعاتی با استفاده از یک کاتر به فیلیک تبدیل شدند. خرده چوب های به دست امده از کارخانه محلی تخته خرده چوب، مخلوطی از چندین گونه پهن برگ و سوزنی برگ است. از چسب دی فنیل متان دی ایزوسیانات (PMDI) در سه سطح 5 ، 8 و 10 درصد با و بدون افزودن مقادیر متفاوت موم (7/0 ،1، 5/1  و 2 درصد)استفاده شد. در مجموع، 48 نمونه تهیه و خواص مکانیکی و واکشیدگی آنها آزمایش شد.
طی فرآیند اختلاط (مخلوط کردن کاغذ ضایعاتی و خرده چوب با چسب) فلیک های کاغذ ضایعاتی، بیشتر به دسته شدن با همدیگر در توده های گروهی تمایل دارند. این حالت نتیجه ضخامت کم و دانسیته حجمی متفاوت فلیک های کاغذ در مقایسه با ذرات چوب است.
وجود فلیک های کاغذهای ضایعاتی در تولید چندسازه های چوبی، ظاهر تخته ها را جذابتر می کنند زیرا آن ها نسبت به تخته خرده چوب های معمولی و تخته فیبر بسیار هنری تر به نظر می رسند.
 
 
در مقایسه با IB ، مقاومت نگهداری پیچ و خواص کشیدگی ضخامت که اساساً با افزایش درصد کاغذ ضایعاتی بدتر می شوند، مقاومت خمشی هم خیلی کم تحت تاثیر قرار می گیرد. با افزایش مقدار  چسب، همه خواص تخته مخصوصاً IB و واکشیدگی ضخامت بهبود  می یابند. افزودن موم به طور قابل توجهی واکشیدگی ضخامت تخته های دارای کاغذ ضایعاتی را کاهش می دهد، با این حال حتی در سطح 2 درصد هم واکشیدگی ضخامت بیشتر از حد استاندارد باقی می ماند. میان سه نوع کاغذ ضایعاتی مورد آزمون، کاغذ روزنامه بیشترین و کاغذ مجله کمترین بهبود در خواص تخته تولید شده را داشتند. به غیر از مقاومت نگهداری پیچ، جایگزینی ذرات چوب با مخلوط فلیک های کاغذهای ضایعاتی با مقدار بیش از 50 درصد موجب ایجاد خواص مکانیکی قابل قبول برای مصارف داخلی می شود.
 
 
نتیجه گیری
برخی از کالاهای تولیدی کاغذی به دلیل ترکیب شدن با موادی مثل پلاستیک ها، فلزات و مواد شیمیایی که به منظور آهاردهی به کار می روند، قابلیت بازیافت بهینه آنها در بخش کاغذ و مقوا با محدودیت هایی مواجه می شود که بایستی امکان استفاده از این ضایعات در بخش های صنعتی دیگر مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به تحقیقاتی که در این مقاله آمده اند ، می توان نتیجه گرفت امکان استفاده از این نوع کاغذها برای تولید چند سازه های چوبی وجود دارد.چند سازه های ساخته شده با استفاده از این نوع ضایعات، خواص فیزیکی و مکانیکی بهتری را از خود نشان می دهند. از لحاظ ظاهری نیز چند سازه های دارای کاغذهای بازیافتی مطلوب تر هستند. استفاده از این ضایعات در چندسازه های چوبی، روش مناسبی برای حذف این مواد است و از آنجایی که برای استفاده از ضایعات کاغذی در چندسازه های چوبی، فرآورده های چندانی مورد نیاز نیست، از نظر اقتصادی و زیست محیطی مشکلات کمتری به وجود می آید.
 
نویسنده : مهندس حسین محمدی
منبع: مجله صنایع چوب کاغذ / شماره 85
 

[بازگشت به فهرست]