کاربرد آهن در کارخانه کاغذ سازی
همان طور که می دانید
آهن به همراه آلیاژها و محصولات آن کاربرد های زیادی را در صنعت به خود اختصاص می
دهد. از سوی دیگر کاغذ نیز از ارزش بالایی در بین محصولات ساخته انسان برخوردار
است و همواره توصیه های بسیاری برای صرفه جویی در مصرف آن می شود. ممکن است ابتدا
فکر کنید که بین آهن و فلز با کاغذ چه ارتباطی وجود دارد؟
جالب است بدانید موادی
که سبب تولید کاغذ می شوند، شامل کنف، چوب، ضایعات کشاورزی، برخی گیاهان بامبو،
خمیر کتان و ... می باشد و الیافی که در ساخت این محصول به کار برده می شود طبیعی
و حاوی سلولز می باشند که کاربردهای بسیاری را به خود اختصاص می دهند. از سوی دیگر
حدود 95 درصد فلزاتی که در کل جهان تولید می شوند، از آهن و آلیاژهای آن مانند
فولاد هستند.
از جمله این محصولات می
توان به مقاطع فولادی مانند میلگرد، نبشی، تیرآهن، ناودانی و ... و انواع ورق های
فولادی شامل محصولات گرم و سرد، گالوانیزه، رنگی و قلع اندود اشاره کرد. همچنین
برخی از محصولات فولادی آلیاژی هستند که از ورق های گرم یا سیاه تولید می شوند که
از بین آن ها می توان به گریدهای آتش خوار اشاره کرد.
حال بهتر است بدانید بین
صنعت کاغذ و آهن آلات ارتباط بسیار نزدیکی وجود دارد؛ زیرا یکی از اصلی ترین
کاربردهای آهن در کارخانه های کاغذ سازی می باشد. البته این موضوع بسته به ترکیبات
شیمیایی محصولات آهنی متفاوت است و آهن خام به تنهایی کاربرد خاصی در این صنعت
نخواهد داشت.
ویژگی های آهن
ابتدا باید گفت چرا آهن
و آلیاژهای آن در صنعتی مانند کاغذ سازی مانند به کار برده می شوند. برای فهمیدن
این موضوع بهتر است شناخت کاملی از ویژگی های آهن به عنوان یک ماده خام و
پرکاربردترین فلز داشته باشید. از مهم ترین مشخصات آهن می توان به فراوانی، قیمت
مقرون به صرفه، هزینه استخراج پایین نسبت به سایر فلزات، چگالی و فشردگی نسبتاً
بالا، امکان ترکیب شدن با عناصر دیگر، ساخت آلیاژ های مختلف و با استحکام بالا، هدایت
الکتریکی مناسب برای گرما و سایر ویژگی ها اشاره کرد. همین موضوع سبب اهمیت قیمت آهن برای خرید ماشین آلات و ساخت تجهیزات صنعت کاغذ سازی و سایر صنایع از اهمیت
بسیاری برخوردار است.
جالب است بدانید با وجود
استفاده بسیار از آهن، از فلز مس نیز به عنوان یک ماده نگهدارنده برای چوب استفاده
می کنند. فلز مس برای مواردی که نیاز به ترمیم پوسیدگی ها و آسیب دیدگی های ناشی
از خشک شدن چوب می باشد، مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ماده در صنایع
دارویی، پوستی، چرم، رنگ سازی و کاغذ سازی نیز به کار برده می شود.
البته درست است که
امروزه بیشتر صنایع و کسب و کارها با سیستم های غیر کاغذی و اتوماسیون به فعالیت
خود ادامه می دهند، اما با وجود تأکید بر کمتر مصرف کردن کاغذ و مقوا، سرانه مصرف
این دو ماده در کشور بین 22 تا 25 کیلوگرم می باشد. امروزه تقریباً 2300 واحد
صنعتی در زمینه کاغذ سازی و محصولاتی از این قبیل فعالیت می کنند.
حال با توجه به ویژگی
های مثبت آهن آلات و کاربرد آن ها در تجهیزات و ماشین آلات کاغذ سازی باید گفت هر
چه میزان استفاده از این کالا و فراورده هایی از این قبیل افزایش یابد، نقش آهن
نیز در ساخت قالب ماشین آلات، کارخانه ها و واحدهای صنعتی این صنعت نیز افزایش می
یابد.
از
سوی دیگر تمامی ماشین آلات صنعت کاغذ سازی با عملکرد های مختلف توسط آهن نیز ساخته
می شوند. البته لازم به ذکر است هر کدام از آن ها ظرفیت های متفاوتی دارند و توسط
هر کدام کاغذهای تحریر، کاغذهای حساس، کاغذهای بسته بندی، بهداشتی، چند لایه و طیف
وسیع آن ها توسط این ماشین آلات تولید و توزیع می گردند.
ماشین آلات و تجهیزات کارخانه کاغذ سازی
بهتر است بدانید مهم
ترین تجهیزات و دستگاه هایی که در کارخانه کاغذ سازی از آهن و آلیاژهای آن ساخته
می شوند، شامل موارد زیر هستند:
غلطک های بزرگ: این غلطک
ها مخصوص فرآیند خشک کردن بوده و برای ساخت آن ها باید از یک ماده سنگین با قدرت
رسانایی حرارتی مطلوب استفاده کرد؛ در نتیجه می توان از آهن و آلیاژهای آن استفاده
کرد. به طور مثال استفاده از ورق سیاه فولادی به عنوان یک محصول محکم و رسانای
حرارت می تواند مناسب باشد، اما برای مثال از ورق گالوانیزه نمی توان در این مورد
استفاده کرد؛ زیرا این محصولات دارای ضخامت کم، سطح صاف و صیقلی و انعطاف پذیر
هستند. با این وجود قیمت ورق گالوانیزه همواره به علت مقاومت بالای آن در برابر
عواملی مانند زنگ زدگی، خوردگی، رطوبت و اکسیداسیون مورد توجه مصرف کنندگان و
تولید کنندگان دیگر صنایع قرار می گیرد.
با این حال از این غلطک
ها برای صاف و یکدست شدن سطح کاغذها استفاده می کنند؛ در نتیجه باید محکم و سنگین
باشد تا این عملیات به درستی انجام گیرد.
دستگاه چوب خردکن: ساخت
این دستگاه ها به وسیله آهن و محصولات آهنی سبب افزایش استحکام دستگاه و چکش خواری
بالا برای تیز شدن تیغه های آن خواهد شد.
دیگ خمیرسازی: دیگ خمیر
سازی باید رسانایی گرمایی بالایی داشته باشد و همچنین در برابر رطوبت غیر قابل
نفوذ باشد. از این رو دیگ های سنگین و بزرگ خمیر سازی از آهن ساخته شده و به علت
وزن بالا قابلیت جا به جا شدن را نیز ندارند.
سرند: سرند نوعی دستگاه
فشاری بوده و برای جداسازی چسب، موم و نایلون از خمیر کاغذی استفاده می کنند.
استحکام بالا و قابلیت مفتولی شدن آهن سبب استفاده از این ماده برای ساخت دستگاه
سرند شده است.
مراحل تولید کاغذ
حال که با دستگاه های
صنعت کاغذ سازی و متریال ساخت آن ها یعنی آهن آشنا شدید، بهتر است مراحل تولید
کاغذ را نیز بدانید. این مراحل در موارد زیر خلاصه می شوند:
- آماده سازی مواد اولیه
- رنگ زدایی و سفید شدن الیاف
- عمل آوری خمیر کاغذ با استفاده از پالایش
- شکل دادن به کاغذ در ماشین کاغذ سازی
- عملیات تکمیلی نهایی
ابتدایی ترین اقدام برای
آماده سازی مواد اولیه که خمیر کردن نامیده می شود، جداسازی الیاف از چوب است که
تحت دو روش انجام می گیرد. برای ساخت کاغذهای روزنامه این مرحله با روش مکانیکی
انجام می گیرد؛ در صورتی که در روش شیمیایی از دو ماده هیدروکسید سدیم و کربنات
سدیم استفاده می کنند و ماده حاصل الیاف سلولزی است که همان خمیر کاغذ نامیده می
شود.
سپس مواد استخراجی از
خمیر کاغذ جدا شده تا خمیر با استفاده از عملیات های مختلف سفید شود. در مرحله
بعدی برای آبگیری و عمل آوری خمیر آن را بر روی توری های فلزی پهن می کنند. این
توری ها ممکن است از جنس ورق روغنی باشند. ورق روغنی نیز در واقع همان ورق سیاه
است که طی عملیات نورد سرد کاهش ضخامت یافته و استحکام بالایی پیدا می کند. با این
وجود می توان گفت قیمت ورق روغنی نیز به عنوان یک محصول فولادی اصلی در صنعت کاغذ
سازی و سایر صنعت های امروزی تأثیر به سزایی دارد. در نهایت این خمیر با ورود
به دستگاه کاغذ سازی با مواد دیگر ترکیب شده و سپس به صورت کاغذ اصلی خارج می شود.
البته محصول نهایی در عملیات تکمیلی باید از نظر ضخامت و تمیزی کنترل شود.
کاربرد ورق های فولادی در کاغذ سازی
همان گونه که بارها در
این مطلب اشاره شد، از آهن به همراه آلیاژهای آن یعنی فولاد و مقاطع آن برای ساخت
ماشین آلات صنعت کاغذ سازی استفاده می کنند. در این بین می توان به استفاده از ورق
سیاه اشاره کرد که با داشتن آلیاژهای مختلف از نظر استحکام، میزان انعطاف پذیری،
مقاومت کششی و فشاری برای ساخت انواع تجهیزات این صنعت استفاده می شود؛ در نتیجه
قیمت ورق سیاه نیز مانند سایر مقاطع آهنی در صنعت کاغذ سازی و البته بسیاری از
صنایع دیگر در کشور تأثیر خواهد داشت. از گرید های مهم این محصول می توان به ST37 و ST52 اشاره کرد.
فناوری های جدید در تولید کاغذ
جالب است بدانید امروزه با
پیشرفت تکنولوژی یک ماده سبک تر از فولاد، اما سخت تر و محکم تر از آن ساخته می
شود که کاغذ گرافن نامیده می شود. این ماده از گرافیت ساخته شده و طی فرآیند های
شیمیایی مختلف به شبکه های تک لایه ای کربن شش ضلعی تغییر شکل یافته و به صورت یک
برگ نازک، اما محکم کاغذی در آمده است.
البته لازم به ذکر است
این محصول در مقابل فولادهای آلیاژی و صنعتی مانند ورق سیاه ST52 مقاومتی ندارد؛ زیرا این محصول
یکی از اصلی ترین محصولات صنعتی گرم به شمار می آید و با داشتن استحکام بالا در
ساخت انواع مخازن حمل، تحت فشار، سازه های سنگین به کار می رود.
داشتن وزن سبک از شباهت های ورق ST52 با کاغذ گرافن به شمار می آید. با وجود این توضیحات می توان گفت تولیدکنندگان تجهیزات صنایع ذکر شده همواره به دنبال استعلام دقیقی از قیمت ورق ST52 هستند که به عنوان شیت سیاه صنعتی نامیده می شود و نقش بسیار مهمی را در این صنایع ایفا می کند. البته به طور کلی نرخ محصولات گرم بسیار مقرون به صرفه بوده و از این رو استفاده های زیادی از آن ها می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد قیمت این فلزات و سایر مقاطع فولادی و آهنی می توانید با کارشناسان مجموعه آهن اینفو تماس حاصل فرمایید.
جمع بندی
به طور کلی آهن یکی از
ابتدایی ترین فلزات می باشد که از طریق فراوری سنگ معدنی آن توسط روش های احیا
مستقیم و غیر مستقیم تولید می شود. از مشخصات این ماده می توان به قابلیت استخراج
و فراوری، قیمت مقرون به صرفه، سازگاری با سایر مواد و عناصر و ... اشاره کرد. تمامی
این موارد سبب شده تا آهن به عنوان آلیاژهای مختلف در ساخت ماشین آلات و دستگاه
هایی که در کارخانه های کاغذسازی به کار گرفته می شوند، استفاده شود.
از جمله این تجهیزات و
دستگاه ها به مواردی مانند دیگ های خمیرسازی، چوب خرد کن و سرند اشاره شد که هر
کدام برای مراحل مختلف ساخت کاغذ و مقوا کاربرد دارند. البته با توجه به این ویژگی
های مثبت که برای آهن ذکر شد و استفاده ای که از آن در ساخت دستگاه های کاغذ سازی
می شود، باید گفت هر چه میزان استفاده از کاغذ و مقوا افزایش یابد، در نهایت مصرف
آهن و آلیاژهای آن بیشتر می شود.
البته باید گفت درست است
که دستگاه ها و تجهیزاتی که در کارخانه کاغذسازی مورد استفاده قرار می گیرند، از
فلز آهن ساخته می شوند، اما بهتر است بدانید هر کدام دارای ظرفیت های متفاوتی
هستند. به طور مثال دستگاه مورد استفاده برای کاغذهای تحریر، حساس، بسته بندی،
بهداشتی، چند لایه و سایر آن ها با یک دیگر تفاوت دارد.
در نهایت می توان گفت
شاید در ابتدای مطلب باور این که آهن به عنوان یکی از فلزات قدیمی و متداول در
صنعت کاغذ سازی نیز به کار برده می شود، برای شما سخت بود. با این وجود می توان
گفت آهن به دلیل قابلیت سازگاری که دارد، قابلیت ترکیب با سایر مواد و عناصر را
دارا می باشد؛ از این رو در ساخت دستگاه ها و ماشین آلات کاغذ سازی از آن استفاده
می شود.