تولید کاغذ از کربنات کلسیم

تولید کاغذ از کربنات کلسیم
در لیست جدید اولویتهای سرمایه گذاری در بخش سلولزی دیگر خبری از اولویت تاسیس کاغذ سازی جهت تولید کاغذ فلوتینگ ( در سالهای قبل ساخت کاغذ فلوتینگ جزء اولویتها بود ) و یا سایر کاغذ ها که ماده اولیه آنها ضایعات می باشد و یا ورق و کارتن سازی نیست و کارشناسان وزارت صنایع امروز به این نتیجه رسیده اند که ظرفیت خالی این صنایع بیش از مقدار مورد نیاز کشور است ( بیش از 2 میلون تن ظرفیت در بخش کاغذ و دومیلیون و دویست تن در ورق سازی )  لذا در اولویتهای جدید برای بخش سلولزی ساخت کاغذ های خاص بیشتر مد نظر قرار گرفته است . 

از این مواردی که در اولویت سرمایه گذاری قرار گرفته می توان به ساخت کاغذ از کربنات کلسیم ( ساخت کاغذ از سنگ ) – مقوای دوبلکس – کاغذ روز نامه از کاغذ باطله – کاغذ چاپ و تحریر از ضایعات کشاورزی – کاغذ گلاسه و کاغذ تترا پک اشاره نمود ( لیست اولویتها ضمیمه گزارش می باشد ) 

در خصوص اولویتهای فوق ساخت کاغذ از کربنات کلسیم که در اول این لیست قرار دارد و چندی است که شرکتهای داخلی به نمایندگی از شرکتهای خارجی اقدام به ارائه تکنولوژی آن در داخل کشور  نموده اند توضیحاتی به شرح ذیل در خصوص این نوع کاغذ ارائه می نمایم .

با توجه به اینکه منابع تولید کاغذ که همان جنگل ها هستند بسیار محدودند و نیاز انسان نیز بی انتها. به همین دلیل، از یک سو به دلیل محدود بودن سطح جنگل های دنیا و تخریب شدید آن و از سوی دیگر، به دلیل افزایش روز افزون مصرف کاغذ و محصولات کاغذی همگام با ازدیاد جمعیت و پیشرفت فناوری، بررسی و به کارگیری اعداد و ارقام تولید کاغذ و مصرف سرانه در کشورهای مختلف باعث گردید که کارشناسان برای تولید کاغذ به فکر ابداع روش های دیگری باشند.
 

معرفی طرح:

شاید بتوان گفت کاغذ مهم‌ترین ماده اولیه برای تولید محصولات چاپ و نشر است و مصرف آن در کشور ما هم کم نیست. در زمینه تولید این ماده کارخانه‌های اندکی مشغول کار هستند که درصد کمی از نیازهای داخلی را تامین می‌کنند و مابقی از سایر کشورها وارد می‌شود. یکی از دلایل تولید نشدن کاغذ در ایران شرایط آب و هوایی و نبود منابع جنگلی غنی است، چون عمده‌ترین ماده تشکیل‌دهنده کاغذ الیافی است که از چوب درختان بدست می‌آید. کمبود ماده اولیه لینگوسلولزی در صنایع کاغذسازی، سبب توسعه روز افزون صنایع کاغذ در جهت افزایش درصد مصرف مواد معدنی در کاغذ همراه است. با توجه به مسایلی از جمله هزینه تولید، حجم و بار آلودگی پساب، افزایش سرعت تولید ماشین کاغذ، همچنین لزوم تولید کاغذ با شکل‌پذیری و کیفیت مناسب، لازم است اثرات متفاوت پرکننده‌های معدنی )کربنات کلسیم ( در کاغذ بسته به کاربردهای مختلف مورد بررسی قرار گیرد. هدف اصلی استفاده از مواد معدنی بهبود ویژگی‌های نوری، چاپ‌پذیری کاغذ، هزینه پایین تولید، حجم و بار آلودگی پساب، افزایش سرعت تولید ماشین‌آلات کاغذ می‌باشد انواع مواد معدنی مورد مصرف بسته به ویژگی‌های ذاتی اثرات متفاوتی در ویژگی‌های کاغذ دارند از جمله مواد معدنی که مورد توجه صنایع کاغذ سازی است شامل کربنات کلسیم رسوبی، کربنات کلسیم آسیاب شده و کائولین می‌باشد.

تولید کاغذ از کربنات کلسیم یکی از روش‌های نوین در صنعت کاغذسازی محسوب می‌شود که این تکنولوژی از کشور کانادا وارد سایر کشورها از جمله ژاپن، تایوان و  … شده است.

برای ساخت ۱۰٫۰۰۰ تن کاغذ سلولزی،‌ حدود ۶۵ میلیون دلار ارز، ۳٫۵۰۰ کیلووات برق و یک رودخانه آب لازم است و مهمتر از همه برای تولید کاغذ باید جنگل‌ها را تخریب کرد که برای طبیعت بسیار زیانبار است مشکل بعدی موادی است که برای تهیه کاغذ سلولز به خمیر اضافه می‌شود که بسیاری از آنها سمی است. پسماند این مواد به آب‌های زیرزمینی وارد شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند و سلامت بشر را به خطر می‌اندازند.

 

مواد تشکیل‌دهنده کاغذ سنگی:

حدود ۸۰ درصد ماده تشکیل‌دهنده کاغذ سنگی از کربنات کلسیم است و ۱۵ درصد مابقی مواد تشکیل‌دهنده این کاغذ از مواد پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلنی است. برای اتصال کربنات کلسیم و مواد رزینی که همان پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن است از موادی به نام  coupling agent استفاده می‌شود. اگر به کاغذهای سلولزی نگاه شود در سطح آن خلل و فرج دیده می‌شود که به علت وجود الیاف کوتاه و بلند و ترکیب آنهاست در کاغذ سنگی پس از ترکیب مواد اولیه، ماده‌ای به نام Compatibilizer برای هموژنیزه کردن ترکیب به آن اضافه می‌شود. این ماده ساختار مولکولی ترکیب را یکنواخت و همگن می‌کند به همین دلیل است که خلل و فرجی در بافت کاغذ دیده نمی‌شود. بیشترین سنگی که روی کره زمین موجود است سنگ پایه آهکی است که می‌توان کربنات کلسیم را از آن استخراج کرد. اطراف ایران مملو از سنگ‌هایی است که پایه آهکی دارند (به همین دلیل است که در کشور ما کارخانه‌‌های سیمان زیادی در حال فعالیت هستند) این یکی از مزیت‌های اصلی برای احداث کارخانه تولید کاغذ از سنگ می‌باشد) به همین دلیل ایران می‌تواند بعنوان یکی از کشورهای تولیدکننده کاغذ از سنگ باشد لازم به ذکر است که تولید این کاغذ برای سایر کشورها از جمله کشورهای اروپایی که صنایع سنگی آنها به اندازه ایران غنی نیست مقرون به صرفه نمی‌باشد.

 

خواص کاغذ از سنگ

مقاومت در مقابل پارگی و پوسیدگی، دوام و عمر طولانی 

این ویژگی ضمن کاهش هزینه های مصرف کننده در دراز مدت موجب کاهش ضایعات کاغذ و صرفه جوئی در کل کشور خواهد شد انواع جلدها، پوشه های اداری نقشه های راهنما و جغرافیائی، چاپ های نفیس، اسناد مهم و تاریخی که برای مدت طولانی و بصورت مداوم دست به دست شده و بکار گرفته میشوند از مزیت این نوع کاغذ بهره زیادی خواهند برد.

ضد آب بودن:(Waterproof) کاغذ سنگی صد در صد ضد آب می باشد. در نقاط مرطوب و محل هائی که با آب و رطوبت سرو کار دارند کاربرد دارد. در محصولاتی که مستقیم و غیر مستقیم با آب و رطوبت سر و کار دارند مانند بطری های مختلف و بسته بندی های مواد پروتئینی و غیره استفاده از این محصول به صورت معمولی و یا پشت چسبدار آن جایگاه ویژه ای دارد به این ویژگی قابل شستشو بودن آنرا نیز باید اضافه کرد.

مقاومت در برابر مواد شیمیائی:

اسیدها، روغنها و سایر مواد شیمیائی در مجاورت کاغذهای طبیعی اثر مخرب روی آنها دارند در حالیکه این محصولات در مقابل مواد شیمیایی مقاوم می باشند.

موارد استفاده در صنعت:

کاغذ از کربنات کلسیم (کاغذ سنگی) در تولید کلیه محصولات چاپی و تحریری در صنایع بسته بندی و… که ماندگاری آنها حائز اهمیت می باشد جایگزین مناسبی برای کاغذ و مقوای معمولی می باشد. این محصول از گراماژ ۶۵ تا ۵۰۰ برای انواع پوستر، ساک‌های دستی، کاغذ دیواری، پاکت سیمان و … استفاده می‌شود.

یکی از کاربردهای بسیار مهمی که این کاغذ در کشور ما می‌تواند داشته باشد در زمینه بسته‌بندی سیمان است.

برای تولید کیسه‌های بسته‌بندی سیمان از پنج لایه کاغذ که روی آن را با یک لایه پلی‌اتیلن پوشش داده‌اند استفاده می‌شود. لایه پلی‌اتیلن برای جلوگیری از نفوذ سیمان به بیرون به کار برده می‌شود ولی در ساخت کاغذ سنگی چون از پلی‌اتیلن استفاده می‌شود نیازی به پوشش‌دهی ندارد. مصرف دیگر این کاغذ در تولید ظروف یکبار مصرف است، این مواد چون دوستدار محیط زیست است، زود به طبیعت برمی‌گردد و آسیبی نمی‌رساند.

بررسی بازار و رقبا

حدود ۵ سال پیش برای اولین بار کاغذ سنگی در کانادا تولید شد و حدود ۲ سال است که در چرخه اقتصادی جهان جای گرفته است. تفاوت کاغذهای معمولی و کاغذ سنگی در این است که به دلیل وجود الیاف کوتاه و بلند در کاغذ معمولی باعث مکش مرکب می‌شود و در چاپ چند رنگ، کیفیت مطلوبی نخواهیم داشت. برای داشتن چاپ با کیفیت‌تر از کاغذ گلاسه استفاده می‌شود و کاغذ سنگی کیفیت کاغذ گلاسه را با قیمت پایین‌تر به ما می‌دهد. چاپ‌پذیری کاغذ سنگی بسیار بهتر از کاغذ معمولی است. کاغذ معمولی به دلیل خلل و فرجی که دارد مرکب را جذب می‌کند در حالیکه کاغذ سنگی مرکب را جذب نمی‌کند و مرکب در سطح کاغذ باقی می‌ماند و حدود ۲۰ درصد کاغذ معمولی مرکب مصرف می‌کند.

خط تولید کاغذ سنگی قابلیت تولید ۴۰۰۰ تن در سال را دارد پس برای تامین نیاز داخلی نیاز به نصب چندین ماشین داریم. اگر سیستم تولید کاغذ از سنگ در کشور نصب و راه‌اندازی شود میزان قابل توجهی از واردات کاغذ و خروج ارز از کشور کاسته می‌شود. جمع کل هزینه‌ سرمایه‌گذاری جهت تولید کاغذ از کربنات کلسیم شامل سرمایه در گردش و سرمایه ثابت حدود ۲۰۰ میلیارد ریال می‌باشد.

مزایای اجرای طرح:

از جمله مزیت‌هایی که در این طرح وجود دارد می‌توان به حفظ محیط زیست و جلوگیری از تخریب جنگل‎ها اشاره کرد. همچنین برای راه‌اندازی و تولید کاغذ از جنس سنگ سرمایه‌گذاری بسیار پایین‌تر (درمقایسه با کاغذهای سلولزی) مورد نیاز بوده و آب و برق کمتری استفاده می‌شود. قیمت تولید محصولات یکی از مواردی است که برای تولیدکنندگان بسیار با اهمیت می‌باشد. در محصول مورد نظر قیمت تمام شده نسبت به کاغذهای سلولزی بسیار کمتر بوده (تقریبا نصف) و بیانگر این است که صنعت ساخت کاغذ از سنگ از جمله فرصت‌های سرمایه‌گذاری مناسبی محسوب می‌شود .

 

 

                                                                                                                                                          با تشکر

                                                                                                                                                     امیر حسن زاده 

                                                                                                                                                شرکت کاغذ سازی کاوه