عملیات سایزینگ در صنایع کاغذ: مواد مختلف و ملاحظات زیست محیطی
معرفی:
صنعت کاغذ نقش مهمی در جامعه ما ایفا می کند و طیف گسترده ای از محصولات را ارائه می دهد که برای ارتباطات، آموزش، بسته بندی و اهداف متعدد دیگر حیاتی هستند. سایزبندی، یکی از عملیات ضروری در تولید کاغذ، به فرآیند اعمال یک پوشش محافظ روی سطح کاغذ برای کنترل جذب آن اشاره دارد. این مقاله ابتدا مواد مختلف مورد استفاده در عملیات سایزینگ در صنعت کاغذ را مورد بحث قرار می‌دهد و سپس ملاحظات زیست‌محیطی مرتبط با این فرآیند را مورد بررسی قرار می‌دهد.
مواد مختلف مورد استفاده در عملیات سایزینگ:
1. رزین:
رزین طبیعی است که از انواع مختلف درختان، عمدتاً گونه های کاج به دست می آید. این ماده به دلیل مقاومت عالی در برابر آب، مقرون به صرفه بودن و در دسترس بودن، پرمصرف ترین ماده سایزینگ است. با این حال، تولید رزین می‌تواند اثرات منفی زیست‌محیطی مانند جنگل‌زدایی یا تخریب زیستگاه داشته باشد، اگر به درستی مدیریت نشود.
2. آلکیل کتن دایمر (AKD):
AKD یک عامل سایزینگ مصنوعی است که در سال‌های اخیر به دلیل عملکرد برتر و مزایای زیست‌محیطی محبوبیت پیدا کرده است. این ماده با واکنش اسیدهای چرب با کتن تولید می شود و ماده ای موم مانند را تشکیل می دهد که می تواند به راحتی روی کاغذ اعمال شود. AKD مقاومت بهتری در برابر آب، کاهش زردی کاغذ و اثرات زیست محیطی کمتری نسبت به سایر مواد سایزدار ارائه می دهد.
3. ASA و PAAE:
ASA (Alkyl Succinic Anhydride) و PAAE (Polyalkyleneglycol Alkyl Ether) دو جایگزین برای رزین و AKD هستند. این مواد خواص سایزینگ خوبی دارند و در مقایسه با رزین یا AKD نسبتاً سازگار با محیط زیست هستند. ASA از منابع تجدیدپذیر مانند نیشکر یا روغن نخل مشتق می شود، در حالی که PAAE یک ماده زیست تخریب پذیر است که از اسیدهای چرب طبیعی سنتز می شود. استفاده از این مواد از رشد پایدار صنعت کاغذ بدون به خطر انداختن اهداف زیست محیطی حمایت می کند.
ملاحظات زیست محیطی:
1. مصرف انرژی:
عملیات سایزینگ نیاز به ورودی‌های انرژی قابل توجهی دارد، عمدتاً برای گرم کردن و خشک کردن کاغذ. استفاده از فناوری‌های کارآمد انرژی، مانند تولید همزمان یا استفاده از اتلاف حرارت، می‌تواند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و اثرات زیست‌محیطی این فرآیندها را به حداقل برساند.
2. استفاده و تخلیه شیمیایی:
اگر بدون تصفیه مناسب تخلیه شوند، مواد سایزینگ می‌توانند به طور بالقوه به آلودگی آب کمک کنند. اجرای فن آوری های موثر تصفیه فاضلاب و استفاده از مواد شیمیایی پایدار با اثرات زیست محیطی کمتر می تواند به کاهش خطرات آلودگی کمک کند.
3. مدیریت ضایعات:
صنعت کاغذ، ضایعات قابل توجهی را در طول عملیات اندازه‌گیری تولید می‌کند، از جمله مواد شیمیایی اضافی و تزئینات. اتخاذ استراتژی های بازیافت و کاهش ضایعات می تواند میزان زباله های ارسالی به محل های دفن زباله را به حداقل برساند و فرآیند تولید کاغذ پایدارتر را ترویج دهد.
بزرگترین تولیدکنندگان کاغذ در جهان:
طبق آمار Statista (2021)، پنج کشور برتر تولید کننده کاغذ بر اساس حجم تولید آنها در سال 2020 عبارتند از:
- 1. چین: چین به عنوان بزرگترین تولیدکننده کاغذ در جهان، تقریباً 26 درصد از کل تولید کاغذ جهان را در سال 2020 به خود اختصاص داده است.
- 2. ایالات متحده: ایالات متحده دومین تولید کننده بزرگ بود که حدود 14 درصد از تولید کاغذ در سراسر جهان در سال 2020 را به خود اختصاص داد.
- 3. ژاپن: ژاپن با سهم تقریبی 7 درصد از تولید جهانی کاغذ، جایگاه سوم را در اختیار داشت.
- 4. آلمان: آلمان حدود 4 درصد از کاغذ جهان را در سال 2020 تولید کرد و رتبه چهارم را به خود اختصاص داد.
- 5. کانادا: کانادا، با منابع جنگلی وسیع خود، تقریباً 3 درصد از تولید جهانی کاغذ در سال 2020 را به خود اختصاص داده است و این کشور را در رتبه پنجم فهرست قرار داده است.
نتیجه:
عملیات سایزینگ در صنایع کاغذ برای کنترل جذب کاغذ و افزایش عملکرد آن در کاربردهای مختلف ضروری است. انتخاب مواد اندازه‌گیری، مانند رزین، AKD، ASA یا PAAE، نقش مهمی در به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی تولید کاغذ دارد. ایجاد تعادل بین مقرون به صرفه بودن، الزامات عملکرد و شیوه های سازگار با محیط زیست برای تضمین رشد پایدار این صنعت ضروری است. با در نظر گرفتن مواد مختلف و پذیرش شیوه‌های سازگار با محیط‌زیست، صنعت کاغذ می‌تواند به پاسخگویی به تقاضای جهانی ادامه دهد و در عین حال ردپای اکولوژیکی خود را کاهش دهد.
