علت استفاده از پلاستیک در تولید کاغذ چیست؟ درس علوم پایه ششم

تکه‌اى کاغذ بردارید، آن را از گوشه‌اى پاره کنید و با دقت به لبه‌ى پارگى نگاه کنید، رشته‌هاى نازک و مومانندى را می‌بینید که همانند رشته‌هاى پشمى نمد، در هم تنیده‌اند، این رشته‌‌ها از ملکولى به نام سِلولٌز ساخته شده‌اند.

چوب درختان مقدار فراوان سلولز دارد، به این دلیل، کاغذ را از آن می‌سازند، براى این کار، درختان را می‌برند و به کمک ماشین ویژه‌اى، تنه‌ى آن‌ها را ریز ریز می‌کنند.

سپس، این تکه‌هاى کوچک چوب را با مواد شیمیایى و مقدار فراوان آب داغ، مخلوط می‌کنند تا خمیرى از رشته‌هاى سلولزى به دست می‌آید، در مرحله بعدخمیر را روى یک تورى فلزى می‌ریزند تا آب خود را از دست بدهد.

سپس خمیر از لابه‌لاى چند غلطک می‌گذرد و آب خود را بیش‌تر از دست می‌دهد، پمپ‌هاى مکنده‌ى آب، به این آب‌گیرى کمک می‌کنند.

سرانجام، خمیرى که به صورت ورقه‌ى درازى درآمده است، با گذشتن از لابه‌لاى غلطک‌هاى داغ، خشک می‌شود و برگه‌ى دراز کاغذ از دستگاه بیرون می‌آید. گاهى با کمک مواد دیگرى، کاغذهاى بهترى ساخته می‌شود، براى این که کاغذ خیلى آب جذب نکند، مواد شیمیایى ویژه‌اى به آن می‌افزایند.

براى تولید کاغذهاى بسیار نرم و سفید، کاغذ را از لابه‌لاى غلطک‌هایى می‌گذرانند که دماى بیش‌ترى دارند و سطح آن را با مخلوطى از خاک چینى و آب ‌پوشانده‌اند.

براى این که کاغذ محکم‌تر شود، به آن پنبه می‌افزایند، اگر بخواهند از کاغذ، دستمال کاغذى بسانزد، به آن نرم کننده می‌افزایند و با کمک مواد شیمیایى، میکروب‌هاى آن را از بین می‌برند.

در پایان کار، دستگاهى که به رایانه مجهز است، ضخامت کاغذ، مقدار آب و شمار سوراخ‌هاى احتمالى آن را بررسى می‌کند. در صورتى که ضخامت در همه‌جا یکسان باشد، مقدار آب مناسب باشد و شمار سوراخ‌ها کم‌ باشد، کاغذ راهى بازار می‌شود.

پوشش سطح کاغذ و مواد پوششی عمل‌آور سطح آن اجزای مهم غیرالیافی کاغذ را تشکیل می‌دهند و چهارپرکننده مناسب برای صنعت کاغذ وجود دارد.

یکی از این نمونه‌ها کاغذهای براق مورد استفاده در مجله‌ها و نیز کاغذهای ضد آب هستند که گاه برای کتاب‌ها نیز به‌کار می‌روند. از پلاستیک برای تهیه کاغذ ضد آب استفاده می شود. یک لایه نازک از پلاستیک بر سطح کاغذ می کشند و برای نمونه لیوان کاغذی درست می کنند.همچنین برای تهیه کاغذ از نشاسته استفاده می شود زیرا نشاسته سبب افزایش استحکام کاغذ می شود و افزودن گچ به خمیر کاغذ باعث می شود که کاغذ مات و کدر شود.

مواد به کار رفته در تولید کاغذ کدامند؟

کاربرد پلاستیک در تهیه و تولید کاغذ: به کاغذ موادی پلاستیکی، البته به مقدار بسیار کم، اضافه می کنند تا به آن ویژگی خاص بدهند، به طور مثال آن را در برابر رطوبت مقاوم کرده یا بر شفافیت آن بیفزاید و رنگ و سایه آن را تنظیم کنند. ضد آب كردن افزایش استحكام و انعطاف پذیری شده و همچنین باعث افزایش مقاومت در برابر رطوبت و برای براق شدن کاغذ و زیبایی استفاده می شود، مانند جلد کتاب ها.

کاربرد رنگ در تهیه و تولید کاغذ: برای تولید کاغذهای رنگی از رنگ در تولید کاغذ استفاده می شود.

کاربرد نشاسته در تهیه و تولید کاغذ: افزایش مقاومت کاغذ، نشاسته ترکیب پیچیده‌ای از کربوهیدرات‌های نامحلول در آب است که از دو بسپار آمیلوز و آمیلوپکتین تشکیل شده است. مقاومت کاغذ را می توان از طریق پالایش، پرس‌تر و مواد افزودنی افزایش داد.

پالایش حدود ۹۹- ۹۸ درصد از مقاومت های کاغذ را افزایش می دهد ولی روی مقاومت به پارگی اثر معکوس دارد. همچنین بر اثر عملیات پالایش میزان زیادی انرژی مصرف می-شود.

مشتقات نشاسته از متداول ترین افزودنی های مقاومت خشک کاغذ به شمار می آیند که امروزه در صنعت کاغذسازی به کار می روند. با استفاده از نشاسته به عنوان افزودنی مقاومت خشک در کاغذسازی پیوندهای هیدروژنی بین الیاف افزایش می یابند.

در نتیجه مقاومت و کیفیت کاغذ حاصله نیز بهبود می یابد. الیاف تشکیل دهنده کاغذ اکثرا آنیونی هستند و برای افزایش ماندگاری نشاسته روی الیاف کاغذ، بایستی گروه های کاتیونی به ملکول نشاسته متصل شوند.

کاربرد کلر در تهیه و تولید کاغذ: برای بی رنگ کردن خمیر کاغذ مورد نیاز است، اگر کاغذ سفید مورد نظر باشد، عملیات شست‌وشو (سفید کردن) نیز باید در فرایند ساخت منظور شود، رنگ بری از طریق لیگنین زدایی که سبب سفید شدن دائمی کاغذ می شود را می توان در مورد خمیرهای شیمیایی انجام داد.

این فرآیند در چند مرحله و معمولاً به وسیله کلر، دیوکسیدکلر، اکسیژن و سایر ترکیب های رنگ بر عملی می شود، مواد شیمیایی مورد استفاده برای سفید کردن خمیر کاغذ یکی از  نگرانی های زیست محیطی بوده است، به تازگی در صنعت کاغذ استفاده از جایگزین هایی برای کلر ، مانند دی اکسید کلر ، اکسیژن ، ازن و پراکسید هیدروژن  توصیه شده است.

کاربرد گچ در تهیه و تولید کاغذ: سبب شفافیت کاغذ می شود؛ استفاده از گچ زمانی که روشنایی و سفیدی و همچنین صافی سطح کاغذ مورد نظر باشد، بسیار مفید است. یک وجه اصلی صنعت کاغذسازی، فرآیندی است که در آن الیاف معلق در آب تحت عمل پرداخت مکانیکی شدید قرار گیرند.

عمل کوبیدن یا تصفیه، بر خصوصیات مکانیکی کاغذ اثر دارد. افزایش پرداخت، موجب افزایش استحکام چگالی ظاهری الیاف است. اثر مستقیم آن بر روی الیاف، ایجاد انعطاف پذیری بیشتر آنهاست،  الیاف بر روی یکدیگر خوابیده و سطح تماس بیشتری به‌وجود آید.

به این ترتیب، اتصال بین الیاف تقویت می‌شود، البته این فرآیند بسیار پیچیده است، در تولید کاغذهایی که از آن ها برای چاپ یا نوشتن استفاده می‌شود، نوعی ماده پُر کننده به‌کار می‌رود.استفاده از این ماده نتایج بسیاری دارد مانند افزایش میزان ماتی، صافی، و یکنواختی کاغذ، مواد پرکننده رایج، چینی و گچ (کربنات کلسیم) است، سهم مواد پرکننده در کاغذ می‌تواند زیاد و بین ۱۰ تا ۱۵درصد وزن کاغذ را تشکیل دهد.

 

مراحل تبدیل چوب به کاغذ

بریدن درخت حمل درخت به کارخانه کندن پوست درخت، تبدیل الوار و تنه درخت به تکه های ریز و نازک چوب(عمل چیپسی کردن چوب)، تبدیل خرده ها و تکه های چوب به خمیر و بی رنگ کردن آن(سفید کردن)، خشک کردن خمیر کاغذ.

در پنج مرحله از تهیه و تولید کاغذ تغییرات شیمیایی رخ می دهد اما در مراحل دیگر تغییر فیزیکی اتفاق می افتد.

آب اکسیژنه رنگ پتاسیم پرمنگنات را از بین می برد، همچنین آب اکسیژنه رنگ برخی از مواد را از بین نمی برد. به طور کلی ؛ آب اکسیژنه رنگبر بوده ولی  رنگ همه مواد را از بین نمی برد.

چرا باید کاغذ را بازیافت کرد؟

براى آماده کردن کاغذ هر روز به اندازه یک جنگل، درخت بریده می‌شود؛ اگر چه به جاى آن‌ها، درختان جدیدى کاشته می‌شوند، اما آن‌ها سریع رشد نمی‌کنند تا جاى همه‌ى درختان بریده شده را پر کنند.

به همین دلیل کاغذهاى باطله را بازیافت می‌کنند، پس از گرد‌آورى کاغذهاى باطله، جوهر روى آن‌ها را با کمک‌ مواد شیمیایى بر می‌دارند، سپس آن‌ها را با مواد شیمیایى و مقدار فراوان آب مخلوط می‌کنند تا خمیر کاغذ به دست آید.

از این خمیر ورقه‌هاى کاغذ ساخته می‌شوند، شما با مصرف درست کاغذ و جدا کردن کاغذهاى باطله از آشغال‌ها، می‌توانید به حفظ جنگل‌‌ها کمک کنید.

- اگر کاغذی به مواد غذایی آغشته باشد، غیرقابل بازیافت است.
- اگر کاغذی به مواد نفتی و روغنی آغشته باشد، غیر قابل بازیافت است.
- اگر کاغذی به موادی آغشته باشد که از نظر بهداشتی مشکل داشته باشد یا آلودگی محسوب شود، قابل بازیافت نیست.

پس نتیجه می گیریم شانه های تخم مرغ، کاغذهای کتاب، مجلات رنگی، روزنامه و غیره قابل بازیافت هستند. ولی دستمال کاغذی، کاغذ آغشته به مواد غذایی و نفتی قابل بازیافت نیستند.

سوالات درس علوم پایه ششم

چند ماده ی مصنوعی را نام ببرید.
داروهای شیمیایی، پلاستیک، پارچه، کاغذ و غیره.

ماده ی اصلی و خام مورد نیاز برای ساخت کاغذ چیست؟
چوب

کدامیک از اجزای تشکیل دهنده ی درخت برای تهیه کاغذ مناسب است؟
ساقه و تنه ی محکم و شاخه های چوبی درختان تنومند.

به غیر از چوب از چه مواد دیگری می توان کاغذ تهیه کرد؟
نیشکر و پنبه 

کاربردهای مختلف کاغذ در زندگی روزمره را بنویسید.
پول(اسکناس)، کتاب و دفتر، در عکاسی، در بسته بندی مواد، روزنامه و انواع فیش های بانکی و موارد کاربردی دیگر.

مراحل مختلف تبدیل چوب به کاغذ را با ذکر نوع تغییر نام ببرید.
بریدن درخت(فیزیکی)، جداکردن پوست(فیزیکی)، چیپس کردن چوب(فیزیکی)، خمیر کردن و افزودن مواد شیمیایی (شیمیایی)، خشک کردن خمیر و تبدیل به کاغذ(فیزیکی). 

مسلمانان در چه تاریخی و در کجا به دانش ساخت کاغذ دست یافتند؟
700سال پیش از میلادمسیح در سمرقند.

در صنعت کاغذ سازی چگونه رنگ زرد چوب را از بین می برند؟
با افزودن مواد شیمیایی رنگ بر مانند کلر یا آب اکسیژنه.

دو نمونه از نکات ایمنی که هنگام استفاده از آب اکسیژنه باید رعایت کرد را بنویسید.
- از تماس آب اکسیژنه با پوست بپرهیزیم.
- آب اکسیژنه را در جای تاریک قرار دهیم.

نام 3 ماده ی سفید کننده و رنگ بر را بنویسید.
- آب اکسیژنه.
- کلر.
- آب ژاول.

برای تهیه ی کاغذ با ویژگی های مختلف چه باید کرد؟ 
مواد شیمیایی مختلف به کاغذ بیافزاییم.

مراحل مختلف بازیافت کاغذ را نام ببرید.
جمع آوری.
-بسته بندی و پرس.
–خرد کردن.
-خمیر کردن.

مهم ترین فایده ی بازیافت کاغذ چیست؟
حفظ منابع طبیعی مانند جنگل ٰ آب و غیره.

پلاستیک و رنگ و نشاسته و گاز کلر و گچ چه علتی دارند که در تهیه کاغذ استفاده می شود؟
پلاستیک: ضد آب كردن افزایش استحكام و انعطاف پذیری. همچنین استفاده از پلاستیک باعث افزایش مقاومت در برابر رطوبت و برای براق شدن کاغذ ها و زیبایی استفاده می شود، مانند جلد کتاب ها یا شومیز.

نشاسته: صاف كردن و پر كردن سوراخ ها وحفره های خمیر كاغذ افزایش استحكام و كاهش جذب رطوبت و نشاسته برای خم شدن و انعطاف پذیری کاغذ و برای استحکام و چروک نشدن کاغذ به کار می رود. 
 
كلر(آب اكسیژنه): بی رنگ كردن خمیر كاغذ (از بین بردن رنگ چوب).

گچ: كدر و مات كردن افزایش استحكام و افزایش جذب جوهر.پنبه: افزایش استحكام و ایجاد قابلیت انعطاف پذیری.

رنگ: تولید كاغذ های رنگی.

---