صناعة الورق كيميائيا
كيفية صناعة الورق
تمر عملية صِناعة الورق بمراحل عدة قبل أن تصل إلى الأسواق ومراكز التصنيع الثانوية، وفيما يأتي نذكر الكيفية التي تمر بها هذه الصناعة.
المواد الخام
كانت صناعة الورق في الماضي تتم باستخدام الكِتّان وألياف القطن المُستخلَصة من الأقمشة البالية أو التالفة. لكن في الوقت الحالي قلّ استخدام هذه المواد بشكل ملحوظ في صناعة الورق، واقتصر استخدامها على صِناعة ورق الكتابة ذي الجودة العالية، وأوراق الأشغال الفنية، والمستندات المُهمّة التي يستلزم حفظها لعدة سنوات. وتمّت الاستعاظة عن استخدام هذه المواد بعجينة الخشب لتصبح هي الألياف المُعدّة لصناعة الورق. والألياف عبارةٌ عن أنابيب دقيقةٍ مغلقةٍ من أحد الأطراف ومجوّفة من الداخل، ويتراوح طولها ما بين 1-5 ملم، وتساعد مادة اللجنين في الخشب على تماسك جزيئات الألياف مع بعضها البعض. ويتم الحصول على العجينة الخشبية من عدة أنواع من الخشب، كخشب الزان، وخشب التنوب، وخشب البلوط، والصنوبر، والشوكران، والرّجراج، والصمغ، أو مما تبقّى من مواد خشبية في الصناعات المختلفة.
وقد يتم (في بعض الأحيان) استخدام نفايات الورق كمواد أساسيّة لتحضير ورقٍ جديدٍ، ويتمثّل ذلك بعملية إعادة تدوير الورق، حيث يتم وضع المجلات والصحف والمطبوعات داخل حاوياتٍ كبيرةٍ تُسمّى العجّانات، وتقوم هذه العجانات بتحويل ما بداخلها إلى عجينةٍ قابلة للاستخدام بعد أن يُزال ما عليها من حبر عن طريق غسلها بالمواد الكيماوية والمُذيبات والمُنظّفات الصّناعية، وتُسمّى الألياف الناتجة عن عملية إعادة التدوير بالألياف الثانوية والتي تُستخدم لصناعة ورق المناديل والورق المُقوى.
تجهيز العجينة الورقيّة
يتم تحويل الخشب إلى عجينة باستخدام إحدى العمليات الآتية:
- عمليات كيميائية: وهي العمليات التي يتم فيها استخدام مواد كيميائية كمواد مذيبةٍ في عملية العجن، حيث تعمل هذه المواد على إذابة مادة اللجنين التي تحتويها ألياف الخشب، حيث يتم في البداية غسل الخشب وإزالة الشوائب منه، ومن ثم يتم تقطيعُه إلى رقائق يتراوح طولها ما بين 12-25 ملم، ويتم بعد ذلك غمس الرقائق الخشبية بمحلولٍ حمضيٍ داخل صهريج ضغطٍ مُسخّن بواسطة بخار الماء ويُعرف هذا الصهريج باسم الهاضمة، أما عملية العجن هذه فتُعرف باسم عملية الكبريتيت الكيميائية. وفي بعض المصانع تتم عملية العجن الكيميائية عن طريق غمس رقائق الخشب بمحلول الصودا الكاوية وكبريتيد الصوديوم داخل برجٍ كبير يُعرف باسم الهاضم المستمر، وتُعرف هذه العملية باسم عملية الكبريتات.
- عمليات آلية: أقدم العمليات الآلية المستخدمة لصناعة الورق وتحضير عجينة الخشب هي عملية طحن الخشب بالحجر، حيث يتم ضغط قطعٍ خشبيةٍ صغيرة من جذوع الأشجار بواسطة حجر مخصّصٍ لعمليات الطحن، وتُساعد الحرارة الناتجة عن الاحتكاك على تسخين مادة اللجنين المكوّنة للألياف مما يؤدي إلى تليينها، بعد ذلك يتم إزالة الألياف عن سطح الخشب بسهولة. أما في عملية العجن الآلية الحرارية فإنه يتم في البداية تسخين رقائق الخشب لتقوم آلة تحتوي على قرصين دوارين بتقطيع الخشب بعد تسخينه إلى ألياف منفردة.
- عمليات شبه كيميائية: وهي التي تضم العمليات الكيميائية والآلية معاً، حيث يتم فيها استخدام المواد الكيماوية لتليين مادة اللجنين، لتقوم المُصفّيات القُرصية بعد ذلك بفصل الألياف الخشبية عن بعضها البعض.
ويتم في جميع هذه الطرق غسل العجائن الورقية وتمريرها عبر سلسلةٍ من المناخل؛ ليتم إزالة الشوائب الجامدة، والعقد، وجميع المواد الغريبة. وقد يتم إجراء عمليات تبييضٍ لبعض العجائن؛ بهدف إنتاج رقائق ورقية ذات درجة بياضٍ أعلى.
من ماذا يصنع الكرتون
صنع الكرتون يدوياً من الممكن صنع ورق الكرتون يدوياً في المنزل باستخدام علب مصنوعة من الورق المقوى مهملة وتالفة بالإضافة إلى الجرائد والمجلات القديمة، وذلك باتّباع الخطوات التالية:
- جمع كمية كبيرة من علب الورق المقوى والأوراق القديمة والتالفة التي لم نعد بحاجة إليها. قصّ العلب والأوراق وتحويلها إلى قطع صغيرة الحجم بحيث تتّسع في خلاط الكهرباء.
- نقع قطع العلب المقوى في ماء ساخن حتى تذوب وتلين، ولا يشترط نقع أوراق الدفاتر والجرائد.
- وضع كمية مناسبة من الورق المقوى المنقوع وورق الجرائد في الخلاط، ويضاف إليها كمية مناسبة من الماء الدافئ، وتضرب في الخلاط حتى يتحوّل الخليط إلى عجينة ليّنة، وإذا ما كانت العجينة سائلة فمن الممكن إضافة القليل من النشا إليها حتى تتماسك مع المحافظة على ليونتها، وتكرّر العملية حتى نفاذ الكمية، ومن الممكن إضافة ألوان صناعية إلى الخليط أو روائح عطرية حسب الرغبة.
- تفرد العجينة الناتجة من تكرار الخطوات السابقة في وعاء واسع، ويجب أن يكون سمك العجينة أعلى من سمك الوعاء بحوالي 2 سم – 3 سم. استعمال سطح خشبي مستقيم للضغط على سطح العجينة بشكل متساوي من جميع الاتّجاهات، حتى نحصل على سطح أملس ومستقيم.
- تصفية الماء الزائد من العجينة عن طريق وضع قطعة قماش قطنية تمتص الماء على سطح أملس ومستقيم، ثمّ قلب الوعاء الذي يحتوي على العجينة على قطعة القماش، وترك قطعة القماش تمتص الماء المتسرب من العجينة، ومن الممكن استعمال إسفنجة أو قطعة قماشية للضغط على العجينة برفق ومساعدة الماء على التسرب منها.
- بعد جفاف العجينة توضع على منخل مع تعريضها لأشعة الشمس حتى تجف بالكامل دون أن تتشقق، ونكون هنا قد حصلنا على قطعة من الكرتون.
صناعة الورق قديماً
الحاجة أم الاختراع كما يقول المثل فقد قام الفراعنة باستخدام سيقان نبات البردي من خلال لصقها وضغطها معاً لتكوين صفحة يمكن الكتابة عليها، ولكن صناعة الورق يعود الفضل فيها للصينيين حيث قاموا بصناعة الورق من خلال مجموعةٍ من الطرق وخطوات البسيطة، وهي كالتالي:
- تجميع سيقان نبات البامبو المجوفة مع مجموعة من قطع القماش البالية وبعض الأعشاب.
- إضافة لحاء الخشب والقنب. غسل المزيج حتى تختفي الألوان.
- دق الخليط بواسطة مطاحن خاصة حتى يصبح كالعجينة الطرية، وإضافة كمية من الماء إليها.
- يتم بعد ذلك تصفية الخليط من الماء وبعد ذلك يتم وضعه على سطحٍ مقابل أشعة الشمس.
- باستخدام النشا والدقيق يتم صقل الورق ومن ثم يتم تجفيفه.
كيفية صنع ورق البردي
طريقة صناعة ورق البردى لقد كان ورق البردى يصنع من قصب نبتة البردى؛ حيث كان يتم تقطيع القصب بشكلٍ طولي، ثم تُصَف هذه القطع بجانب بعضها البعض، وكانت القطعة التي في منتصف القصب هي الأفضل لورق البردى.
يتم تحديد العرض من خلال التحكّم بعدد القطع التي توضع بجانب بعضها البعض، ومن أجل عمل طبقاتٍ من الورق يتم وضع طبقة جديدة من قطع القصب ولكنها يجب أن توضع بطريقةٍ معاكِسة للقطع الأقل طولاً وسماكةً في الطبقة الأولى، ثم تؤخذ هذه الورقات وتنقع في مياه النيل حتى تقوم المادة اللدنة الموجودة في القصبات بلصق القطع مع بعضها البعض، ثم يتم طرق هذه الورقات بلطف لترقيقها، ثم تجفف عن طريق تعريضها لأشعة الشمس، وبعد ذلك يتم تمليسها باستخدام الصفد الناعم أو العاج، وقد كان المصريون يبدعون في صناعة ورق البردى، حيث إنّهم لو وجدوا أي خلل فيها بعد إتمام صنعها فإنهم يعيدون تصنيعها من جديد.
مصنع ورق
مذيب الورق
كلوستريديوم بابيروسولفس أو كلوستريديوم مذيب الورق (نسبة لقدرته على التخمير السريع لمكونات ورق الترشيح) هو نوع من البكتيريا من فصيلة كلوستريدياسيا.
استخدامات الورق
بسبب أهمية الورق وبالتالي كثرة استخدامه وزيادة الطلب عليه؛ أدّى ذلك إلى التأثير بشكلٍ سلبي على البيئة، إذ أنّ حوالي 35% من الأشجار التي يتم قطعها كل عام مسؤولة عن تغذية عملية صناعة الورق، وحوالي 9% من هذه الأشجار مصدرها غابات النمو القديمة أو الغابات الأولية؛ والتي تُعدّ موردًا يصعب تجديده ، وبعد معرفة أنواع الورق، لا بد من معرفة استخداماته والتي تتمثّل بما يأتي:
- تخزين المعلومات؛ وذلك عن طريق الكتابة، وطباعة الكتب، وغيرها. تستخدم في العديد من الفنون؛ كالرسم، التلوين، المنحوتات الورقية وتشكيل الأقنعة.
- إنشاء قطع قابلة للاستخدام أو زخارف الأعياد؛ إما عن طريق طي الورق أو باستخدام الغراء.
- تزيين الأسطح باستخدام ورق التغليف، أو باستخدام مفارش المائدة الورقية وما إلى ذلك.
- الترويج للأعمال التجارية باستخدام ملصقات الإعلانات، النشرات الصغيرة المطبوعة، وبطاقات التعريف الشخصية.
- استخدام الأوراق لإنشاء الألعاب؛ مثل الألغاز أو لعبة الألواح.
- استخدام الأوراق في إعداد الرسوم المتحرّكة المستخدمة في تقنية إيقاف الحركة.
- إنشاء مسرح دمية الإصبع.
