کاغذ کرافت در تولید ورق کارتن چیست و چگونه ساخته می‌شود؟

علیرغم وجود تناقض در مورد اولین جایی در جهان که نحوه تولید مقوا برای اولین بار در آنجا ابداع شد(اعم از سوئد یا آلمان)، شیمیدانی بنام (Carl. F. Dahl) در سال ۱۸۷۹  فرآیند خمیر کردن چوب را توسعه داد که بعداً در “فرآیند ساخت کاغذ” مورد استفاده قرار گرفت. او این ابداع خود را «فرآیند کرافت» (Kraft process) نامید، اصطلاحی که هنوز در عصر حاضر نیز پابرجاست.

به طور تصادفی، معنای لغوی کرافت به آلمانی مترادف “قدرت” است و شاید همین مساله بر روی عدم اطلاع از ماهیت اصلی منشاء ابداع این فرآیند تاثیر گذاشته باشد. به هر صورت، همانطور که از نام این فرآیند پیداست، کرافت روش پیشرفته‌ای است که تراشه‌های چوب را به کاغذی تبدیل می‌کند که به اندازه کافی قوی است و به‌سادگی شکافته یا پاره نمی‌شود.

گفته می‌شود که فرایند کرافت، گسترش و اصلاح فرآیند تولید نوشیدنی‌های سودا (soda process) است به این دلیل که در تولید این‌گونه نوشیدنی ها نیز همانند فرایند کرافت، از سولفات سدیم استفاده می‌شود به جای آن‌که از هیدروکسید سدیم استفاده شود.

در نهایت فرآیند کرافت در سال ۱۸۸۴ در ایالات متحده ثبت اختراع شد و یک کارخانه خمیر کاغذ در سال ۱۸۹۰ برای اولین بار در سوئد با استفاده از این تکنولوژی آغاز به کار کرد. این فرایند اکنون در سطح جهانی استفاده می‌شود.

اگر به دنبال درک بهتر خمیر کاغذ (pulp) هستید، اول می‌بایست بدانید تولید آن در ابتدا از کجا آغاز شد:

مواد اولیه مورد استفاده در تولید خمیر کاغذ(پالپ):

فرآیندهای تولید خمیر کاغذ(پالپ):

هدف از فرآیند خمیرسازی، تجزیه ساختار منبع الیاف به الیاف آماده برای تبدیل به “خمیر کاغذ” است. برای دستیابی به این هدف، الیاف از طریق یکی از دو روش زیر به خمیرکاغذ تبدیل می‌َشوند:

فرایند شیمیایی شامل پختن براده‌های چوب در محلول سولفات برای هضم چوب است. هر دو ماده سولفات و سولفیت می‌توانند برای جدا کردن الیاف (fibres) از “لیگنین” (lignin) موجود در آنها استفاده شوند. لیگنین ماده‌ای مانند چسب طبیعی است که الیاف را به هم متصل می‌کند.

در فرایند خمیرسازی شیمیایی، لیگنین را به مولکول‌های کوچک محلول در آب تجزیه می‌کنند که می‌تواند بدون تضعیف الیاف شسته و از الیاف خارج شوند. نتیجه نهایی فرآیند شیمیایی خمیرکاغذی به رنگ قهوه‌ای تیره است که البته می‌توان آن را در حین همین فرآیند سفید کرد و در نتیجه کرافت سفید تولید کرد.

فرایند خمیرسازی مکانیکی شامل آسیاب کردن کنده‌های پوسته‌زدایی شده در داخل سنگ‌های گردان یا چرخ‌های دیسکی است تا الیاف را بشکند و خمیر مورد نظر حاصل شود. آسیاب‌های مورد استفاده در این فرایند از یک تانک مجهز به صفحه‌ای مشبک در نزدیکی کف آن تشکیل شده است و یک پره توربینی با سرعت روی آن می‌چرخد. خمیرسازی مکانیکی یک راه حل کم هزینه است که خروجی بالاتری تولید می‌کند. اما نقطه ضعف این روش اختلال در استحکام الیاف در اثر این فرآیند است. از سویی دیگر حذف بسیار کم لیگنین موجود در الیاف می‌تواند کیفیت کاغذ تولیدی را نیز کاهش دهد.

الیاف پخته شده بدست آمده از درختان جنگلی، ضایعات کشاورزی و کاغذهای باطله بازیافتی با استفاده از یکی از دو روش میکانیکی یا شیمیایی (فرایند کرافت) به خمیر کاغذ که توده‌ای لیفی شکل بوده و بعنوان مهمترین ماده اولیه صنایع سلولزی محسوب می‌شود، تبدیل می شود.

توجه کنید که فرایندهای تولید پالپ یا خمیر کاغذ در یک کارخانه کاغذسازی انجام نمی‌شود. بلکه در یک کارخانه تولید کاغذ غیر‌یکپارچه، خمیر کاغذ از یک کارخانه تولید پالپ (خمیرکاغذ) خریداری می‌شود. در کارخانجات تولید پالپ، خمیر کاغذ را پس از تولید، خشک می‌کنند، زیرا خمیر کاغذ در هنگام تولید دارای 10% رطوبت است و چنانچه بسته‌بندی خوبی نداشته باشد، این مقدار رطوبت می‌تواند در نتیجه‌ی حمل و نقل خصوصاً حمل و نقل‌های طولانی  تا 50% نیز افزایش یابد. لذا بسته‌بندی خمیر کاغذ (یا در اصطلاح عدل‌بندی خمیرکاغذ) کاری بسیار ضروری و مهم است. عدل‌ها قبل از تبدیل شدن به مقوا در کارخانه کاغذسازی بوسیله محلولی مجدداً هیدراته می‌شوند.

با توجه به اثرات زیست محیطی تولید خمیر کاغذ و منبع محدود درختان و جنگل ها، بسیاری از محصولات در حال حاضر از کاغذ بازیافتی  (recycled paper) ساخته می‌شوند. کاغذهای بازیافت شده مجدد خرد می شوند و از طریق فرآیند شیمیایی دوباره به خمیر کاغذ تبدیل می‌شوند، ولی هر بار که بازیافت می‌شوند قدرت و استحکام محصول نهایی کاهش می‌یابد. در جدول زیر این نوع زباله های بازیافتی را می‌توان مشاهده کرد.

این مواد همچنین می‌توانند از منابع پایدار، از آن جمله منابعی که دارای گواهی FSC هستند، تولید شوند.

اکنون می‌دانیم که فرآیند تولید خمیر کاغذ از الیاف چوب و یا بازیافتنی‌ها به چه شکل عمل می‌کند، مرحله بعدی در تولید مقوا، نحوه تبدیل خمیرکاغذ به کاغذ یا ورق است. همانطور که قبلا ذکر شد، یک کارخانه کاغذسازی، خمیر کاغذ مورد نیاز خود را برای طی فرآیندهای بعدی، برون سپاری می‌کند (مگر این که کارخانه یکپارچه باشد).

کارخانه‌های کاغذسازی می‌توانند یک یا چندین دستگاه تولید کاغذ داشته باشند که می‌توانند انواع گریدهای کاغذ را تولید کنند. فرآیند تولید کاغذ بدون توجه به نوع کاغذ تولید شده یا اندازه آن به‌طور کلی مشابه و یکسان است و شامل مراحل زیر است:

کاغذ مورد استفاده در تولید ورق کارتن اکنون روی چرخ پیچیده می‌شود و فرآیند تولید آن (فرآیند کرافت) به پایان می رسد.

البته کاغذی که برای مصارف دیگری در نظر گرفته شده باشد، ممکن است مراحل دیگری را نیز بعد از مراحل بالا طی کند که برخی از این مراحل عبارتند از پوشش، سیم پیچی و تقویم (صاف کردن سطح). به‌طور کلی می‌توان اذعان داشت که هزینه اصلی خرید ورق کارتن به میزان تقاضا و در دسترس بودن (عرضه) کاغذ بستگی دارد که تعیین کننده قیمت ورق کارتن است.

تا اینجا با این موضوع که کاغذ کرافت چیست و فرایند بدلی خمیر به کاغذ کرافت اشنا شدیم . و اما کاغذهای تکمیل شده مورد استفاده در ورق کارتن، اکنون می‌تواند به عنوان آستر برای آستر داخلی و خارجی ورق کارتن که با فلوت‌ میانی پشتیبانی می‌شود استفاده شود.

به طور معمول، کاغذهای کرافت (کاغذهایی که بطریق شیمیایی فرآوری شده اند) برای آسترهای بیرونی ورق کارتن استفاده می شوند. استفاده از الیاف درختان چوب نرم در تولید کاغذهای کرافت این مزیت را به کاغذ می‌دهد که برای چاپ  بسیار صاف و مناسبند و در مقایسه با کاغذهای تست (آزمایشی) (test paper) در برابر نفوذ آب مقاومت می کنند.

اما کاغذهای تست، که معمولاً از چوب سخت یا کاغذها بازیافتی ساخته می‌شوند، دارای الیاف کوتاه‌اند که به کاغذ ویژگی زبری و ساینده‌گی می‌بخشد. به همین دلیل است که معمولاً این کاغذها برای آستر داخلی ورق کارتن مورد استفاده می‌گیرند و چاپ بر روی این سطح نیز دشوار است.

حال که ما هر دو آستر داخلی و خارجی را داریم، افزودنی بعدی برای تولید ورق کارتن، فلوت است. فلوت استفاده شده در تولید ورق کارتن به ویژگی ها و کاربردهای مورد نیاز در تولید جعبه‌های کارتنی بستگی دارد.

در زیر لیستی از انواع فلوت هایی که در داخل ورق کارتن ساخته شده‌اند آورده شده است:

F فلوت

فلوت بسیار ظریفی که برای ورق کارتن استفاده می‌شود.

E فلوت

فلوت ظریف دیگری که از آن نیز برای ورق کارتن استفاده می شود (با سختی کمتر از فلوت F).

B فلوت

پرکاربردترین نوع فلوت دارای استحکام، مقاومت فشاری و فشرده بودن که آن را به انتخاب خوبی تبدیل می‌کند.

C فلوت

بزرگتر از نوع B فلوت است و مقاومت فشاری بیشتری نیز دارد، اما می‌توان آن را راحت‌تر خرد کرد.

ورق های دو جداره یا 5 لایه

ترکیبی از دو سایز فلوت اغلب نوع B و C و دارای مقاومت فشاری بالا.

ورق‌های سه جداره یا 7 لایه

ترکیبی از فلوت‌های مختلف برای تولید این نوع از ورق‌ کارتن سه جداره رایج است. جعبه‌های کارتنی تولید شده از آن‌ها بیشتر برای حمل و نقل محصولات سنگین استفاده می‌شوند.

اما، این فلوت‌ها چگونه ساخته می‌شوند؟

ما مراحل انجام شده برای ایجاد کاغذهای مورد استفاده در آسترهای داخلی و خارجی ورق کارتن را به تفصیل شرح داده‌ایم، و اگر از ابتدا مطالعه کرده باشید، متوجه شده‌اید که یک ورق کارتن استاندارد از سه قسمت تشکیل شده است:

در نهایت ماشین‌های فلوت کن یا موجدار کن (Corrugator) هر دو کار باقیمانده را انجام می‌دهند: فلوت‌ها را می‌سازند و سه جز نام برده شده در بالا را برای ایجاد محصول نهایی یعنی ورق کارتن بهم می‌چسبانند.

مجموعه‌‌ای از چندین ماشین‌ که برای چسباندن سه جز اصلی یک تخته ورق کارتن 3 لایه، ورق کارتن5 لایه یا هفت لایه برای تولید ورق کارتن‌های 5 و 7 لایه طراحی شده‌اند. این دستگاه یک سیستم پیوسته است که به صورت فله و به روش‌ زیر تولید می‌کند:

ابتدا، قرقره‌های کاغذ وارد دستگاه می‌شوند، قسمتی از آن که در این مرحله، کاغذ با گرما و بخار پیش از وارد شدن به صفحه‌ی سینگل فیسر تنظیم می‌شود.

تک فیسر یا سینگل فیسر(single facer) قسمتی از دستگاه است که با ایجاد یک سری قوس، کاغذ را به فلوت تبدیل می‌کند. این قوس‌ها توسط استوانه‌های چرخان بزرگ با پروفیل موج دار ایجاد می‌شوند و شیارهایی را در کاغذ فلوت ایجاد می‌کنند. پروفیل‌های مختلفی برای هر یک از انواع فلوت که قبلا ذکر شد و توضیح داده شد، وجود دارد.

در مرحله بعدی که هنوز به عنوان بخشی از مرحله قبلی محسوب می‌شود، نشاسته به جایی که یک آستر داخلی به فلوت چسبانده می‌شود اضافه می‌گردد.

قسمت دوم تولید، در بخشی از دستگاه به نام پشتیبان دوگانه(double backer) انجام می‌گیرد. در اصل، پشتیبان دوگانه، تار منفرد را در فرآیندی مشابه مرحله بالا به آستر بیرونی می‌چسباند. در طول دوره، محصول گرم می‌شود تا اطمینان حاصل شود که باندها محکم هستند، چسب را ژل می‌کند و رطوبت را از بین می‌برد.

تعدادی از بهترین و مشهورترین برندهای تولیدکنندگان کاغذ کرافت در سرتاسر دنیا و نیز کشور عزیزمان عبارتند از:

• برند لی اند من (Lee And Man) ساخت کشور کره
• برند دایهان (Daehan) ساخت کشور کره
• برند آسیا پیپر (Asia Paper) ساخت کشور چین
• برند فونیکس (Phoenix) ساخت کشور چین
• برند مارینسکی (Marinsky) ساخت کشور روسیه
• برند هانسول (Hansol‎) ساخت کشور روسیه
• برند یاش (Yash) ساخت کشور هند
• برند شولرز (Scholars) ساخت کشور آلمان
• برند پارس ساخت کشور ایران
• برند پیشگام ساخت کشور ایران
• برند مازندران ساخت کشور ایران

در خصوص کاغذ تست لاینر، کارخانه چوب و کاغذ مازندران بزرگترین تولیدکننده در کشورمان است.

شرکت پوشش کارتن اسپادانا با بیش از ده سال سابقه فعالیت در زمینه تولید جعبه‌های کارتنی و پس از آن نیز تولید انواع ورق از جمله ورق کارتن سه لایه (3 لا) و  پنج لایه (5 لا)، دارای یکی از مجهزترین کارخانه‌ها در ایران است.

شما می‌توانید با تکمیل (فرم استعلام قیمت بروز ورق کارتن)، از قیمت بروز سفارشتان بر حسب نوع ورق درخواستی، مسافت و هزینه حمل و نقل مشمول آن مطلع گردید. ما در شرکت اسپادانا به شما اطمینان می‌دهیم که منصفانه‌ترین قیمت‌ها، با کیفیت‌ترین تولیدات ورق کارتن و بهترین خدمات مشاوره پیش از خرید و پس از فروش را به شما ارائه خواهیم داد.

برای دریافت مشاوره مکتوب پیش از خرید از طریق (اینجا) اقدام فرمایید و یا وارد چت آنلاین با کارشناسان پوشش کارتن اسپادانا شوید.