بازیافت کاغذ - جلسه دوم

اهداف: آشنایی با مواد تشکلیل دهنده ی چوب و ساختمان آن - شناخت رابطه بین قطع درختان و محیط زیست - تعیین میزان زباله های کاغذی در خانه

وسایل مورد نیاز: سطل زباله - دستکش آشپزخانه - کیسه نایلون بزرگ - ترازو

2-1 مواد تشکیل دهنده چوب و ساختمان

به نظر شما علم بهتر است یا محیط زیست؟! کاغذ مهم تر است یا درخت؟ آیا با قطع درختان و ساخت کاغذ به محیط زیست خود صدمه می زنیم؟

درختان جنگل

شیمی چوب
همه ما می‌دانیم که کاغذ از الیاف گیاهی ساخته می‌شوند. بنابراین قبل از این که طرز ساخت کاغذ و مواد تشکیل دهنده‌ی کاغذ را بررسی کنیم، باید ساختمان شیمیایی چوب را بررسی کنیم. چوب به طور عمده از مواد زیر ساخته شده است:

• الیاف سلولزی

کاغذ از الیاف گیاهی ساخته می‌شود. الیاف گیاهی نیز از سلول‌های گیاهی که عمدتاً پلیمرهای کربوهیدراتی می‌باشند، تشکیل شده است. این پلمیرها شامل سلولز و همی سلولز می‌باشند. سلولز نیز یک پلیمر است که خود نیز واحدهای کوچک‌تر گلوکز ساخته شده است. همی سلولز شامل پلی ساکاریدهای غیر ساختمانی با وزن مولکولی کم می‌باشند که نقش بسیار مهمی در خصوصیات خمیر و کاغذ دارند.

اصلی‌ترین قسمت ساختمانی یک درخت، الیاف سلولزی آن می باشد. طول این الیاف بستگی به نوع درخت حدود 6 تا 8 میلی‌متر است. این الیاف به طور موازی به کمک یک ماده شیمایی به نام لیگنین در کنار هم قرار گرفته اند.

• لیگنین

لیگنین (lignin)، پلیمری آروماتیک به رنگ قهوه‌ای سیاه و با ساختاری بسیار پیچیده است. تقریباً کلیه خصویات لیگنین در کاربردهای کاغذ سازی نقش منفی دارند و کاغذهای با کیفیت خوب از الیافی ساخته می‌شود که تقریباً عاری از لیگنین هستند.

لیگنین سبب شکننده شدن کاغذ می‌شود و به دلیل اکسایش نوری و تشکیل گروه‌های رنگی سبب افزایش زردی و تیرگی کاغذ می‌شود. کاغذ روزنامه مثال خوبی در این زمینه است و بطور کلی کلیه خمیرهای مکانیکی که در آن ها مقدار زیادی لیگنین وجود دارد، چنین اثرهایی را نشان می‌دهد.

قسمت‌های اصلی فرمول ساختمانی چوب (سلولز و لیگنین)

• ترکیبات شیمیایی قابل استخراج

چوب حاوی مقدار کمی (کمتر از 5%) از ترکیباتی است که توسط حلال‌های آلی قابل استخراج هستند. میزان این ترکیبات در پهن برگان و سوزنی برگان و در بین گونه‌های مختلف چوبی متفاوت است. این ترکیبات شامل آلکان‌ها، آلکن‌ها، اسیدهای چرب، استرهای گلیسرول، موم‌ها، اسیدهای رزینی و ترکیبات فنولی هستند. اگر چه این ترکیبات ممکن است در حین فرآیندهای شیمیایی تهیه خمیر کاغذ حذف شوند، اما همیشه مقداری از آن ها در کاغذ باقی می‌ماند.

میزان باقیمانده این ترکیبات در خمیر و کاغذ بستگی به فرآیند تهیه خمیر مورد استفاده دارد. در مجموع، ترکیبات اسیدی مثل اسیدهای چرب و رزینی در محیط قلیایی به‌راحتی از طریق تبدیل شدن به نمک‌های محلول حل می‌گردند، اما در خمیر سازی اسیدی، این ترکیبات به‌راحتی قابل حل و خارج سازی نیستند. جالب توجه است که بدانید، تقریباً اکثر مواد موجود در یک درخت غیر زنده می باشند. فقط برگ ها، نوک شاخه ها و ریشه ها و لایه نازکی که دقیقاً زیر پوست درخت قرار گرفته است جزو قسمت‌های زنده‌ی یک درخت می‌باشند.

چرا درختان برای بشر مهم اند؟

درختان منابع اولیه بسیاری از محصولات را تأمین می‌کنند. چوب درختان برای ساختمان سازی و ساختن میز و صندلی و اثاثیه منزل و محل کار به کار می‌رود. از الیاف چوب، کاغذ ساخته می‌شود. مواد شیمیایی داخل چوب مثل رزین و روغن برای ساخت دارو، مواد شوینده، مواد آرایشی، قرص‌های ویتامین، صابون، طعم دهنده ی غذا و خمیر دندان استفاده می شود.

اهمیت چوب در ساخت وسایل منزل

2-2 درختان و محیط زیست

وقتی که نفت و بقیه سوخت‌های فسیلی در اتومبیل‌ها، منازل و کارخانجات سوخته می شوند، مقدار بسیاری گاز کربن دی اکسید در هوا رها می شود. درختان در طی عمل فتوسنتز، با مصرف کربن دی اکسید و آزاد کردن اکسیژن، وضعیت هوا را بهبود می بخشند. در طی این عمل گیاه به کمک آب، کربن دی اکسید و نور خورشید کار غذاسازی خود را انجام می‌دهد و تولید اکسیژن و گلوکز می کند.

برای این که یک درخت بتواند حدود نیم کیلو چوب بسازد باید حدود 750 گرم کربن دی اکسید مصرف کند و حدود نیم کیلو اکسیژن آزاد کند. این یعنی مصرف بالای کربن دی اکسید به وسیله ی درختان و تمیز کردن هوای آلوده. در آمریکا حدود 9% از کربن دی اکسید موجود در هوا بوسیله درختان جنگلی مصرف می شوند.

آیا قطع درختان باعث ضرر زدن به محیط زیست می‌شود؟

تا زمانی که با قطع هر درخت، درختان بیشتری جایگزین آن شود، پاسخ این سۆال خیر است! در دین اسلام نیز تأکید فراوانی بر کاشتن درخت شده است. سفارش شده که با قطع یک درخت، حداقل دو نهال دیگر را جایگزین کنیم.

اگر صنایع کاغذ سازی با قطع درختان جنگل، بلافاصله درختان جدید را کاشته و جایگزین قسمت‌های خالی شده کنند، هرگز قطع درختان به معنی صدمه زدن به طبیعت نیست. ولی متأسفانه با توسعه شهرسازی و خانه سازی، بسیاری از درختان برای ایجاد فضای ساختن خانه ها و جاده ها قطع می شوند که جایگزین نیز نمی گردند.

قطع درختان جنگل

شایان ذکر است که درختان بسیار کهن خیلی کمتر از درختان جوان تولید اکسیژن می‌کنند. حتی گاهی مواقع این درختان قدیمی با پوسیده شدن تدریجی، بیشتر کربن دی اکسید به هوا وارد می کنند تا اکسیژن. جنگل‌های انبوه که درختان بسیاری در آن در حال پوسیده شدن هستند، بیشتر مصرف کننده ی اکسیژن هستند تا تولید کننده ی آن. به همین منظور، بهتر است که جنگلداران، درختان مرده و پوسیده را قطع کنند. این کار نه تنها باعث تامین چوب مورد نیاز برای ساخت کاغذ و کاهش مصرف اکسِژن در جنگل می شود، بلکه از آتش سوزی طبیعی جنگل‌ها نیز ممانعت می کند. معمولاً مهار کردن این گونه آتش سوزی‌ها بسیار سخت است و مقدار زیاد گازهای آلوده کننده به اتمسفر رها می کند.

آیا می دانید که چند درصد از درختان دنیا برای ساخت کاغذ مصرف می شوند؟

شاید جالب باشد که بدانید فقط یک ششم از کل چوب درختان جهان برای ساخت کاغذ مصرف می‌شود. و این چوب نیز اکثراً چوب خرده‌های باقیمانده از صنایع دیگر می باشد! بیشتر از نیمی از چوب‌های بریده شده از درختان به عنوان سوخت برای پخت غذا و گرم کردن خانه ها استفاده می شود. این در حالی است که در کشورهای در حال پیشرفت، بیش از 80% از چوب درختان برای پخت و پز و تولید گرما مصرف می گردد.

در کشورهای پیشرفته، کاغذها و مقوا های باطله به همراه چوب خرده‌های صنایع چوب بری، حدود دو سوم الیاف مورد نیاز صنایع کاغذسازی را تامین می کنند. بقیه یک سوم، از تنه درختان تامین می شود.

تکلیف 1: میزان زباله های کاغذی تولید شده در منزل به مدت یک هفته را وزن کنید.

تکلیف 2: یک جفت دستکش و یک کیسه نایلون بزرگ برداشته و به سراغ سطل‌ های زباله منزل بروید! تمامی زباله های کاغذی و مقوایی را از سطل‌های زباله خارج کرده و در کیسه نایلون خود جمع آوری کنید. این کار را در ساعات پایانی روز انجام دهید که تقریباً نشان دهنده میزان زباله های کاغذ یک روز منزلتان می باشد. بعد از جمع آوری کلیه زباله های کاغذی یک هفته، آنها را به کمک یک ترازو توزین کنید و مقدار آن را یادداشت کنید.

زباله های کاغذی منازل عمدتاً شامل موارد زیر می باشد:

روزنامه، مقوا، مجله، کتاب و دفترهای مدرسه استفاده شده، دفتر یادداشت، جعبه شیرینی، جعبه های بسته بندی مواد غذایی، جعبه تخم مرغ، جعبه های دارو و مواد بهداشتی، پاکت شیر، دستمال کاغذی و ...

زباله های کاغذی

محل بازدید/ اردو /خرید: به جنگل های اطراف محل سکونتتان بروید، دقت نمایید چقدر فضای خالی بر اثر قطع درختان در جنگل ایجاد شده است. تحقیق نمایید این درختان به چه منظور قطع شده اند؟ تولید محصولات چوبی، ساخت و ساز ساختمان، ایجاد جاده و....

منابع مطالعه: برای اطلاع بیشتر در زمینه بازیافت مواد و تفکیک زباله ها به منابع زیر مراجعه نمایید.

_ کتاب چگونه از کره زمین محافظت کنیم؟/ ترجمه: رضا فرجی/ انتشارات شهد شما را با نحوه جداسازی زباله ها در منزل، کاهش تولید زباله و مزایای بازیافت آن آشنا می سازد.