فرآیند گندزدایی و سفیدسازی خمیر کاغذ از مراحل کلیدی در صنعت تولید کاغذ است که تأثیر مستقیم بر کیفیت نهایی، دوام و ایمنی محصولات کاغذی دارد. در این مرحله، هدف اصلی حذف ترکیبات آلی رنگ‌زا، باکتری‌ها، قارچ‌ها و ناخالصی‌های فیبری است تا خمیری یکنواخت، تمیز و با رنگ روشن حاصل شود. استفاده از محلول‌های ضدعفونی‌کننده و سفیدکننده مناسب نه‌تنها موجب افزایش سفیدی و شفافیت کاغذ می‌شود، بلکه از بوهای نامطلوب، رشد میکروبی و تغییر رنگ در زمان نگهداری نیز جلوگیری می‌کند. امروزه در بسیاری از واحدهای مدرن، از مواد گندزدا و سفیدکننده‌ی ایمن و زیست‌تخریب‌پذیر به‌جای ترکیبات کلردار سنتی استفاده می‌شود تا اثرات زیست‌محیطی کاهش یابد.

در این مقاله، ابتدا مروری جامع بر فرآیندها و فناوری‌های نوین سفیدسازی و ضدعفونی در صنعت خمیر و کاغذ ارائه می‌شود و سپس محصول سرفوسیب به‌عنوان یک محلول چندمنظوره‌ی کارآمد برای گندزدایی، حذف رنگ و بهبود سفیدی خمیر معرفی و بررسی می‌گردد.

پیشنهاد می کنیم قبل از ادامه، مقالات زیر را مطالعه بفرمایید:

♣ تصفیه فاضلاب صنایع و کارخانجات، چالش ها و راهکارها

♣ تصفیه فاضلاب صنایع نساجی و کاغذسازی

خمیر و کاغذ چیست؟

صنعت خمیر و کاغذ یکی از قدیمی‌ترین و در عین حال پیشرفته‌ترین شاخه‌های صنایع سلولزی است که به تولید انواع کاغذ، مقوا و فرآورده‌های وابسته می‌پردازد. واژه‌ی خمیر (پالپ) به ماده‌ی اولیه‌ای می گویند که از تجزیه و آماده‌سازی مواد سلولزی، عمولاً چوب، الیاف گیاهی، یا حتی کاغذ بازیافتی، به‌دست می‌آید. این خمیر، شامل الیاف سلولزی تمیز است که پس از عبور از مراحل مختلف پالایش، شست‌وشو، سفیدسازی و تصفیه، برای تشکیل ورقه‌های کاغذی آماده می‌شود.

مراحل تولید کاغذ و مقوا در صنایع سازی

ساخت کاغذ و مقوا یک فرآیند چند مرحله ای است که شامل شکستن الیاف، معلق کردن آنها در آب، تشکیل یک ورق و خشک کردن ورق برای ایجاد کاغذ است. توجه به این نکته مهم است که مشخصات فرآیند کاغذسازی بسته به نوع کاغذ تولیدی، مواد خام مورد استفاده و مصرف نهایی کاغذ می تواند متفاوت باشد. یکی از مراحل مهم در ساخت کاغذ و مقوا، سفید کردن کاغذ است.

مراحل کلی ساخت کاغذ به شرح زیر است:

تهیه مواد اولیه

ماده اولیه اولیه برای کاغذسازی خمیر چوب است، اما می توان از مواد دیگری مانند پنبه، کتان یا حتی کاغذ بازیافتی استفاده کرد. خمیر چوب از طریق فرآیندهای شیمیایی یا مکانیکی به دست می آید که الیاف چوب را به یک توده خمیری تبدیل می کند.

خمیرسازی

تراشه های چوب یا سایر مواد خام در فرآیندی به نام خمیر کاغذ به الیاف جداگانه تجزیه می شوند. این کار را می توان از طریق روش های مکانیکی (آسیاب، پالایش یا پرس) یا روش های شیمیایی (استفاده از مواد شیمیایی برای حل کردن لیگنین که الیاف را به هم متصل می کند) انجام داد.

بلیچینگ یا سفید سازی کاغذ

سفید کردن کاغذ، برای حذف رنگ از خمیر و رسیدن به سطح روشنایی مطلوب برای محصول نهایی کاغذی انجام می شود. این شامل تجزیه کروموفورهای مسئول رنگ از طریق واکنش های اکسیداتیو است. مراحل مختلف بلیچینگ کاغذ اغلب برای رسیدن به سطح مطلوب سفیدی استفاده می شود.

مراحل سفید کنندگی کاغذ

فرآیند سفید کردن کاغذ شامل چندین مرحله است که در هر مرحله از مواد شیمیایی و شرایط مختلف استفاده می شود:

الف) مرحله دی اکسید کلر (ClO₂ ): دی اکسید کلر برای حذف لیگنین و رنگ باقیمانده استفاده می شود.

ب) مرحله استخراج قلیایی: از مواد شیمیایی قلیایی مانند هیدروکسید سدیم (NaOH) و پراکسید هیدروژن(H₂O₂) برای شفاف‌تر کردن و درخشان‌تر کردن خمیر کاغذ به کار می رود.

ج) مرحله پراکسید هیدروژن: برای دستیابی به روشنایی بالاتر، ممکن است از تیمار اضافی پراکسید هیدروژن استفاده شود.

د)مرحله لیگنین زدایی با اکسیژن: هدف از این مرحله، کاهش محتوای لیگنین خمیر سفید نشده قبل از استفاده از مواد شیمیایی سفید کننده گران تر است.

تشکیل دوغاب فیبر

الیاف خمیر شده با آب مخلوط می شوند تا دوغاب الیافی ایجاد شود که به آن خمیر نیز می گویند. این مخلوط به جداسازی و معلق شدن الیاف در آب کمک می کند و توزیع یکنواختی ایجاد می کند.

افزودن مواد افزودنی

برای اصلاح خواص کاغذ مانند استحکام، رنگ یا بافت، می‌توان افزودنی‌های مختلفی به خمیر کاغذ وارد کرد. افزودنی‌های رایج شامل عوامل اندازه‌گیری برای کنترل جذب آب، کمک‌های نگهدارنده و رنگ‌ها هستند.

تشکیل ورق

دوغاب الیاف بر روی یک صفحه یا مش که به عنوان پارچه شکل دهنده ماشین کاغذ سازی شناخته می شود، ریخته می شود. آب از طریق مش تخلیه می شود و لایه ای از الیاف بر روی سطح باقی می ماند. با ادامه تخلیه آب، الیاف شروع به گره خوردن و اتصال به یکدیگر می کنند.

فشار دادن

پس از شکل گیری، ورق کاغذ مرطوب به یک سری غلتک منتقل می شود که به حذف آب اضافی کمک می کند. فشار برای فشرده سازی الیاف اعمال می شود و باعث استحکام بیشتر ورق می شود.

خشك كردن

ورق کاغذ نیمه خشک از طریق سیلندرهای خشک کن یا غلتک های گرم عبور می کند. گرما و گردش هوا، محتوای آب باقیمانده را از کاغذ حذف می‌کند، ساختار آن را جامد می‌کند و آن را برای نوشتن، چاپ یا سایر مصارف مناسب می‌سازد.

کلندرینگ

کلندرینگ شامل عبور دادن کاغذ از میان غلتک های صاف برای بهبود سطح و یکنواختی آن است. این مرحله می تواند ظاهر و صافی کاغذ را افزایش دهد.

برش و تکمیل

پس از خشک شدن کامل، کاغذ را به اندازه دلخواه برشمی دهند و سپس برای توزیع و فروش، بسته بندی می شود.

اهمیت ضدعفونی و گندزدایی کاغذ

ضدعفونی کاغذ برای از بین بردن باکتری ها، قارچ ها و سایر میکروارگانیسم های موجود در خمیر خام ضروری است. رشد میکروبی می تواند منجر به مشکلات کیفی مانند خراب شدن خمیر کاغذ و محصول نهایی کاغذ شود. همچنین می تواند باعث ایجاد بو شود و بر سلامت و ایمنی کارگران در فرآیند تولید تأثیر بگذارد.

روش های ضدعفونی کاغذ

متداول ترین روش ضد عفونی شامل استفاده از مواد شیمیایی است که در طول تاریخ از کلر و مشتقات آن (دی اکسید کلر) استفاده می شود. با این حال، به دلیل نگرانی های زیست محیطی، بسیاری از کارخانه های کاغذ به سمت جایگزین های سازگار با محیط زیست در جرکت هستند. این جایگزین ها عبارتند از ازن؛ پراکسید هیدروژن؛ پراستیک اسید. این مواد شیمیایی، به طور موثر میکروارگانیسم ها را بدون تولید محصولات جانبی مضر مانند دیوکسین ها یا ترکیبات کلردار از بین می برند.

مقالات مرتبط:

♣ گاز ازن؛ ضدعفونی‌کننده‌ای طبیعی یا تهدیدی پنهان؟ | اوزون چیست؟

♣ آب اکسیژنه ( هیدروژن پراکسید) و 17 کاربرد آن

سفید کردن کاغذ بازیافتی

بلیچینگ کاغذ، یک مرحله مهم در فرآیند بازیافت آن است. همانطور که در تولید کاغذ از خمیر بکر است. هدف از سفید سازی در بازیافت کاغذ حذف جوهر، رنگ باقیمانده و سایر ناخالصی ها از الیاف کاغذ بازیافتی برای تولید محصولات کاغذی بازیافتی با کیفیت بالا است.

روش های سفید کردن کاغذ بازیافتی و ضدعفونی آن

در این بخش، یک نمای کلی از فرآیند سفید کنندگی و ضدعفونی کاغذ بازیافتی ارائه می شود:

الف) مرکب زدایی

قبل از سفید کردن، کاغذ بازیافتی از طریق فرآیند جوهر زدایی که شامل حذف جوهر، پوشش‌ها و سایر آلاینده‌ها از الیاف کاغذ است، می‌رود. جوهر زدایی را می توان با استفاده از روش های مکانیکی، شیمیایی یا ترکیبی از هر دو انجام داد. مرکب زدایی شیمیایی، اغلب شامل استفاده از سورفکتانت ها و مواد شیمیایی برای جدا کردن ذرات جوهر از الیاف است.

ب) سفید سازی کاغذ بازیافتی

هنگامی که فرآیند جوهر زدایی کامل شد، الیاف کاغذ بازیافتی همچنان حاوی مقداری رنگ و ناخالصی باقی مانده هستند. سپس برای سفید کنندگی بیشتر الیاف و بهبود کیفیت آنها از سفید کردن استفاده می شود. روش های سفید کردن کاغذ بازیافتی معمولاً شامل مواد شیمیایی و شرایط ملایم‌تری در مقایسه با سفید کردن خمیر کاغذ بکر برای جلوگیری از آسیب الیاف است.

ج) ضدعفونی کاغذ بازیافتی

این مرحله را می توان همزمان با مرحله بلیچینگ انجام داد. با استفاده از یک محلول گندزدای قوی مانند پراستیک اسید، می توان کلیه قارچ ها و باکتری های مولد آلودگی در کاغذ را از بین برد.

مواد شیمیایی رایج برای سفید کردن کاغذ بازیافتی

رایج ترین مواد شیمیایی مورد استفاده در بلیچینگ کاغذ بازیافتی پراکسید هیدروژن (H₂O₂) و هیدروسولفیت سدیم (دی تیونیت سدیم) هستند. این مواد شیمیایی، توانایی بالایی در شکستن رنگ باقیمانده و درخشان کردن الیاف دارند. بسته به کیفیت نهایی مطلوب و ویژگی‌های خاص الیاف بازیافتی می‌توان از مراحل مختلفی از بلیچینگ استفاده کرد:

الف) بلیچینگ پراکسید هیدروژن: از پراکسید هیدروژن برای اکسید کردن و از بین بردن رنگ استفاده می شود.

ب) سفید کننده هیدروسولفیت سدیم: هیدروسولفیت سدیم یک عامل کاهنده است که می تواند الیاف را بیشتر سفید کند.

کلام آخر:

امروزه صنعت خمیر و کاغذ علاوه بر تأمین نیازهای سنتی مانند دفتر و چاپ، نقش مهمی در تولید بسته‌بندی‌های پایدار، فیلترهای صنعتی، دستمال‌های بهداشتی و محصولات تجزیه‌پذیر زیست‌محیطی دارد. پیشرفت فناوری، بازیافت مواد و استفاده از منابع جایگزین موجب شد که این صنعت به‌سمت تولید سبز و کم‌کربن حرکت کند. محصول سرفوسیب آرال شیمی یک محلول گندزدای قوی بر پایه پراستیک اسید و پراکسید هیدروژن است. این ماده به دلیل ترکیبات ویژه، به خوبی برای بلیچینگ و سفید کردن کاغذ و مقوا به کار می رود. این محلول ارگانیک و دوستدار محیط زیست است و هیچ خطرب برای دفع در پساب صنعتی ندارد.