تحقیق در مورد کاغذ کلاس ششم _ انواع کاغذ و روش تولید آن

تحقیق در مورد کاغذ

کاغذ بخش مهمی از زندگی ما است که حتی در این عصر دیجیتال نیز نیازهای مختلف را برآورده می کند. کاغذ برای بسیاری از هنرها مانند طراحی، نقاشی و چاپ استفاده می شود. از زمانی که کاغذ اختراع شد تا به امروز بهترین وسیله برای انتقال افکار و جمع آوری و نگهداری اطلاعات بشر بوده است. بنابراین سخت است به این فکر کنیم که اگر کاغذ نداشتیم زندگی ما چگونه می شد. در واقع کاغذ یک ضرورت برای انواع حرفه ها، سرگرمی ها و داشتن یک سبک زندگی است. در ادامه مقاله اطلاعات بیشتری در مورد کاغذ در اختیار شما قرار خواهد گرفت با ما همراه باشید.

کاغذ چیست

کاغذ یک ورق صاف است که برای نوشتن مناسب است و از الیاف سلولز گیاهی فرآوری شده ساخته شده است. کاغذ ماده ای است که معمولاً از خمیر چوب ساخته می شود، اگرچه می توان آن را از خمیر سایر مواد فیبری مانند پنبه، کتان یا کاه نیز تهیه کرد. کلمه کاغذ از گیاه پاپیروس گرفته شده است. پاپیروس ماده ای است که از مغز گیاه پاپیروس درست می شود و مغز پاپیروس در واقع قسمت فیبری گیاه است که در زیر پوست سخت گیاه قرار دارد.

کاغذ به صورت ورق های بسیار نازک ساخته می شود و در سراسر جهان برای طیف گسترده ای از مصارف به کار برده می شود. می توانید از کاغذ برای نوشتن، طراحی و چاپ روی آن استفاده کنید. همچنین انواع مختلفی از کاغذ برای کاربردهای دیگر مانند کاغذ بسته بندی، کاغذ پخت و پز و حتی دستمال توالت استفاده می شود. وقتی صحبت از کاغذ می شود، انواع مختلفی وجود دارد که هر کدام خواص و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند.

انواع کاغذ

بهتر است بدانید در حال حاضر بیش از 3000 نوع کاغذ در جهان وجود دارد که برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. برخی از انواع کاغذهایی که اغلب مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

-کاغذ روزنامه

این نوع کاغذ یکی از ارزان ترین نوع کاغذ در دنیا است که به صورت رولی تولید می شود و دوام زیادی ندارد و اغلب به سرعت زرد و پاره می شود.

-کاغذ تحریر

این کاغذ اغلب به رنگ سفید و در اندازه های مختلف در بازار وجود دارد و به دو صورت کاملا صاف یا برجسته تولید می شود. این نوع کاغذ پر کاربردترین نوع کاغذ در بازار است که برای چاپ کتاب، سررسید، کاغذ یادداشت و … استفاده می شود.

-کاغذ گلاسه

این کاغذها سطح براقی دارند و اغلب مقاومت بالایی نیز دارند و به راحتی پاره یا ساییده نمی شوند. کاغذ گلاسه در دو نوع مات و معمولی در بازار وجود دارد که اغلب برای چاپ تقویم و ژورنال مورد استفاده قرار می گیرد.

-کاغذ کتاب

کاغذ کتاب یک کاغذ بسیار سبک است و در تولید آن از مواد شیمیایی استفاده نشده است. به همین دلیل وزن کتاب های قطور را کم می کند و همچنین باعث افزایش قطر کتاب های کم حجم می شود.

-کاغذ شیمیایی

در تولید این نوع کاغذ از 90 درصد خمیر شیمیایی استفاده شده است به همین دلیل استحکام و رنگ مناسبی دارند و اغلب به عنوان کاغذ فتوکپی و مجله ها مورد استفاده قرار می گیرند.

-کاغذ فتوکپی

کاغذ فتوکپی انواع مختلفی دارد و برای ادارات و مدارس و افرادی که دستگاه کپی دارند قابل استفاده است. زیرا این نوع کاغذ می تواند بدون ایجاد چین خوردگی و جذب گرد و غبار در دستگاه حرکت کند.

-کاغذ پوستر

این نوع کاغذ بسیار محکم است و از کاغذهای باطله و بازیافتی تولید می شود. به همین دلیل مقاومت بالا و ضخامت بیشتری نسبت به کاغذهای معمولی دارد.

به طور خلاصه، انواع مختلف کاغذها هر کدام خواص و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. بنابراین هنگام انتخاب کاغذ، مهم است که وزن، ضخامت، کیفیت آن و همچنین نوع کاربرد را در نظر بگیرید زیرا برای هر کاربرد کاغذ خاصی در بازار وجود دارد.

تاریخچه تولید کاغذ

همانطور که می دانید پیشرفت علم و دانش به اختراع کاغذ وابسته است. زیرا اگر کاغذ اختراع نمی شد مشکلات زیادی در انتقال اطلاعات و دانش ایجاد می شد و بسیاری از وسایل امروزی مانند تصاویر، نامه و…نبود و تغییرات اساسی در زندگی روزمره اتفاق می افتاد.

اولین نوع کاغذ در چین باستان و قبل از میلاد اختراع شده است اما کیفیت مطلوبی نداشت. به همین دلیل مخترعی به نام کای لین فرآیند تولید کاغذ را تغییر داد و به این صورت انقلاب تولید محصولات کاغذی در همه شهرهای چین آغاز شد.

سپس در قرن هشتم این دستورالعمل به دست اعراب رسید و آنها به سرعت کارخانه های کاغذسازی مختلفی را در سراسر قلمرو خود بنا کردند. در این زمان هنوز این دستورالعمل به دست اروپاییان نرسیده بود. از قرن هشتم تا یازدهم مخترعان و هنرمندان اسلامی توانستند کاربردهای مختلفی مانند نقاشی، تزئینات و ساخت کتاب را با استفاده از کاغذ انجام دهند.

با این حال در اوایل قرن یازدهم همزمان با جنگ های صلیبی بسیاری از مکان های تولید کاغذ از بین رفت و تولید کاغذ به مناطقی مانند اسپانیا انتقال پیدا کرد. اسپانیا از طریق کارخانه‌های تولیدی کاغذ خود تولید کاغذ را به سراسر اروپا معرفی کرد. سپس فرانسه و ایتالیا، آلمان، هلند و انگلیس نیز تولید کاغذ را در کشور خود آغاز کردند. با این حال هنوز هم کاغذ قیمت بالایی داشت و در دسترس همه مردم قرار نگرفته بود.

سرانجام در قرن نوزدهم در سراسر اروپا و آمریکا پس از گسترش دستگاه کاغذسازی، کاغذ به مقدار فراوان تولید و در دسترس همه مردم قرار گرفت. در حال حاضر ایالات متحده و چین اکثر کاغذهای مورد استفاده امروزی را تولید می کنند و بسیاری از دولت ها تلاش می کنند تا از طریق بازیافت انواع کاغذ، جنگل زدایی و سایر خطرات زیست محیطی را کاهش دهند.

مراحل ساخت کاغذ

-تهیه مواد اولیه

چوب های مختلف در اندازه و شکل های مختلف مانند تنه های درخت و یا چوب های گردی که هنوز پوست از آنها جدا نشده است و یا چوب هایی در قطعات کوچک که در کارخانه های چوب بری باقی مانده باشد، به کارخانه کاغذسازی ارسال می شود. در فرآیند خمیرسازی در صورت نیاز تغییرات شیمیایی لازم انجام می شود. قطعات چوب نیز تمیز شده و در اندازه های مختلف ذخیره می شوند.

-جداسازی فیبر

در این مرحله چندین پردازش بر روی مواد اولیه انجام می شود تا مواد اضافی از بافت چوب ها خارج شوند و سپس ورق های آماده شده درون یک ظرف بزرگ قرار گرفته و مواد شیمیایی مورد نیاز به آن‌ها افزوده می ‌شود. در ادامه این مرحله ورقه ها در بخار و در دماهای مختلف قرار داده می شوند تا الیاف و لیگنین و سایر مواد اضافی از آنها خارج و یا حل شوند.

خمیر پخته و آماده شده در یک ظرف تحت فشار ریخته می شود و مواد تحت فشار به چرخه بازیافت شیمیایی برگردانده می شوند. خمیر غربال و تمیز می شود و سپس مقدار زیادی از آب از ساختار این خمیر خارج می شود.

-فرآیند سفید کردن

خمیر خام و آماده شده همچنان مقدار زیادی لیگنین و سایر مواد تغییر دهنده رنگ را در ساختار خود دارد به همین دلیل برای تولید کاغذ سفید رنگ باید خمیر کاملا سفید شود. در این مرحله لیگنین اضافی از سلولز به وسیله کلر و اکسیداسیون جدا شده و الیاف با خلوص بالاتر تولید می‌شود.

در این مرحله مواد اضافی مانند دی اکسید کلر، گاز کلر، هیپوکلریت سدیم، پری اکسید هیدروژن و اکسیژن برای خالص شدن به خمیر اضافه می شود که ترتیب استفاده از این مواد به عوامل مختلفی مانند هزینه مواد شیمیایی سفید کننده، نوع و وضعیت خمیر کاغذ بستگی دارد. اغلب از سفید کردن مکانیکی برای حذف ناخالصی های رنگی بدون کاهش مقدار سلولز و لیگنین استفاده می شود.

-تولید کاغذ

به خمیر آماده شده سفید یا خمیر رنگی قبل از اینکه وارد دستگاه تولید کاغذ شود مقداری آب افزوده می شود تا مخلوط ظریفی که حداقل حاوی یک درصد فیبر است به وجود آید. سپس این مایع در پاک کننده سیلیکون برای تمیز شدن قرار داده می شود. قبل از وارد شدن به دستگاه تولید خمیر کاملا غربال می شود.

در آخرین مرحله، خمیر از دستگاه عبور کرده و بطور یکسان و یکنواخت شبیه ورق کاغذ عادی در دستگاه قرار می گیرد و نهایتا کاغذی که در دسترس ما است از دستگاه خارج می شود.

اهمیت کیفیت کاغذ

کیفیت کاغذ بسیار مهم است. برخی از کاغذها پایداری ضعیف و عمر کوتاهی دارند. برخی از کاغذها که حاوی فیبر کمتری هستند و بیش از اندازه نازک هستند، هنگام چاپ یا نوشتن روی آن شروع به پخش شدن جوهر می کنند. برای جلوگیری از پخش شدن جوهر از سولفات آلومینیوم استفاده می شود که پخش شدن جوهر را متوقف می کند و باعث پایداری کاغذ می شود.

علاوه بر این سولفات آلومینیوم به کاغذ کمک می کند تا در برابر آب مقاوم شود و در نتیجه جوهر هنگام نوشتن یا چاپ پخش نشود. همچنین سولفات آلومینیوم می تواند برای خلاص شدن از شر گرد و غبار و سایر میکروارگانیسم های موجود در مواد خام مورد استفاده قرار گیرد.

کاربردهای کاغذ

کاغذ یکی از اقلامی است که به صورت متداول در زندگی روزمره ما مورد استفاده قرار می گیرد که این کاربردها عبارتند از:

– برای استفاده های شخصی مانند دفتر خاطرات، دفتر یاداشت

– برای بسته بندی مانند کاغذ دیواری، پاکت نامه

– برای تمیز کردن مانند دستمال توالت یا دستمال کاغذی

– برای تولید کاغذ ساختمانی مانند لباس کاغذی، کاغذ لانه زنبوری

– کاغذ سنباده، کاغذ تورنسل، کاغذ صافی

معایب و مضرات صنعت تولید کاغذ

-آلودگی آب

صنعت کاغذ یکی از مصرف کنندگان اصلی آب است زیرا در همه مراحل تبدیل چوب به خمیر تا سفید کردن کاغذ آب استفاده می کند. به عنوان مثال برای تولید یک ورق کاغذ به 10 لیتر آب نیاز است و این فشار زیادی به یک منبع طبیعی که برای حیات روی زمین ضروری است وارد می کند.

در نهایت نیز پساب به آب های طبیعی ریخته می شود و در نتیجه اکوسیستم را آلوده می کند و به زندگی آبزیان آسیب می رساند. در نتیجه بر کیفیت آبی که می نوشیم و در زندگی روزمره خود استفاده می کنیم نیز تاثیر می گذارد.

– تولید زباله

در طی فرآیند تولید خمیر و کاغذ، بقایای جامد آلی مانند ضایعات چوب، لجن و ترکیبات آلی فرار و خاکستر و نمک های معدنی تولید می شوند که آلاینده های زیادی را تولید می کنند.

این آلودگی شامل خود کاغذ نیز می شود، زیرا در صورت عدم بازیافت یا پردازش مناسب کاغذ پس از استفاده، می تواند حجم زیادی زباله تولید کند. تجزیه کاغذ سفید در طبیعت حدود پنج سال طول می کشد که در نتیجه با تجمع در کنار سایر زباله ها می تواند باعث تخریب خاک و زیستگاه ها شود.

-جنگل زدایی

از آنجایی که چوب منبع اصلی الیاف برای تولید خمیر کاغذ است، تولید کاغذ نیاز به قطع درختان مناطق وسیعی از جنگل دارد. تخمین زده می شود که حدود 17 درخت برای تولید یک تن کاغذ سفید مورد نیاز است. قطع بی رویه جنگل ها بدون برنامه و مدیریت منجر به تخریب جنگل ها می شود.

به نوبه خود، این امر پیامدهای قابل توجهی برای تغییرات آب و هوا دارد زیرا درختان مخزن مهم دی اکسید کربن یکی از گازهای گلخانه ای اصلی هستند. از بین رفتن جنگل ها همچنین عواقب جدی برای تنوع زیستی دارد زیرا جنگل ها محل زندگی طیف وسیعی از گونه های گیاهی و جانوری است.

جایگزین کاغذ چیست؟

کاغذ بازیافتی جایگزین مناسب برای کاغذ سفید سنتی است زیرا برای تولید آن به منابع طبیعی و انرژی کمتری نیاز است. در واقع، 52 درصد از کاغذ و مقوای تولید شده در سراسر جهان با استفاده از الیاف بازیافتی ساخته می شود. با این حال، هنوز هم تمام معایب مربوط به جوهرهای آلوده کننده و همچنین چالش جمع آوری و دسته بندی آن به عنوان یک ماده قابل بازیافت وجود دارد.

جایگزین دیگری برای کاغذهای سنتی استفاده از الیاف سایر گیاهان مانند بامبو، کاه و ضایعات کشاورزی است. استفاده از این نوع الیاف روش بهتری نسبت به قطع درختان است زیرا با کاهش جنگل زدایی، منبع مهمی برای جذب دی اکسید کربن حفظ می شود.

بیشتر بخوانید:

تحقیق دانش آموزی در مورد فناوری فضایی