مادة ورقية
الورق مادة رقيقة ومسطحة يتم إنتاجها بشكل أساسي عن طريق ضغط الألياف الطبيعية التي تتكون من السليلوز. من الداخل في عملية الصناعة ، بالإضافة إلى شباك الصيد والخرق البالية ، مع العلم أن عملية إنتاج الورق تمت بغسل هذه المواد حتى تفقد ألوانها ، ثم طحنها بمطاحن خاصة حتى تصبح عجينة طرية ، ثم إضافتها الماء إليها ، وخلطها حتى تصبح جيدة مثل سائل الصابون ، وبعد ذلك يتم ترشيح الخليط ، ويتم استخلاص الألياف المتماسكة ، ونشرها على لوح مسطح ، وتركها حتى تجف تمامًا ، وبعد أن تجف ، تتم عملية التلميع. يبدأ ؛ حيث يتم صقل الورقة برشها بالنشا والدقيق ، ثم الضغط عليها ذهابًا وإيابًا ، ثم تركها ليجف مرة أخرى ؛ ينتج عن هذا ورق ناعم وسلس يمكن الكتابة عليه.
ورق صنع من قش الأرز
الاستخدام المفرط للأشجار في صناعة لب الورق له تأثير سلبي على البيئة ؛ حيث يؤدي إلى تغيرات مناخية على الكرة الأرضية ، وزيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون ، بالإضافة إلى التلوث البيئي الناتج عن استهلاك الموارد الطبيعية ، وظهور ظاهرة الاحتباس الحراري ، وظاهرة ثقب الأوزون ، وارتفاع الأسعار. من الورق بعد قطع الغابات مما استدعى وجود مصدر بديل لصناعة الورق غير اللب. خشب الشجرة نشأت صناعة الورق من قش الأرز المنتج من زراعة الأرز ، وهو غير مناسب للغذاء أو للاستخدامات البشرية ، وفيما يلي ذكر لكيفية صنع الورق من قش الأرز:
مواد أولية
قش الأرز هو المادة الرئيسية المستخدمة في عملية تصنيع الورق ، وهو نفايات زراعية. والجدير بالذكر أنه تم استخدامه في صناعة الورق لعدة أسباب أهمها انخفاض سعره ؛ وتبلغ تكلفة طن قش الأرز 35 دولاراً في الولايات المتحدة ، و 70 جنيهاً في جمهورية مصر العربية. كما أنه متوفر بكميات كبيرة ومتجدد باستمرار ؛ وذلك لأن زراعة الأرز لا غنى عنه ، وهو من أهم مصادر الغذاء للإنسان ، وتكمن أهمية استخدام قش الأرز في صناعة الورق في الحفاظ على البيئة ، من خلال تقليل الضغط على استهلاك الأشجار المختلفة في صناعة لب الورق ، على الرغم من الفائدة الكبيرة لاستخدام أرز القش في صناعة الورق ؛ ومع ذلك ، تواجه هذه الصناعة العديد من التحديات ، مثل انخفاض الإنتاجية ؛ نظرًا لارتفاع تكاليف نقل قش الأرز وتخزينه ، وطول فترة التجفيف ، فقد تسبب هذه العملية تلوثًا بيئيًا ؛ نتيجة لتصريف السائل الأسود الناتج في المجاري المائية أو البحار.
وبتحليل قش الأرز وجد أنه يحتوي على ما بين (43-49٪) من السليلوز ، (12-16)٪ من اللجنين ، (23-28٪) من البنتوزان ، و (15-20)٪ من الرماد. و (14-17٪) من السيليكا ، وبالتالي يتضح أن أحد عيوبها الرئيسية كمصدر لتصنيع الورق هو احتوائها على نسبة عالية من الرماد والسيليكا ، مقارنة بالمواد الأخرى المستخدمة في صناعة الورق. بخلاف ذلك ، يعتبر قش الأرز مادة اقتصادية. والجيدة في عملية تصنيع لب الورق.
معالجة المواد الخام
تتم معالجة قش الأرز مبدئيًا وإزالة الشوائب منه مثل الدهون والشموع واللجنين والسيليكا ، والتي تعتبر من المواد الضارة في صناعة لب الورق ، مع ملاحظة أن هذه المواد يتم التخلص منها كيميائيًا عن طريق نقع صودا هذا العمل في قاعدة صودا. مادة كيميائية تعرف باسم السائل الأسود ، وتجدر الإشارة إلى أن هذه المادة لا تستخدم في عملية التصنيع ؛ ويرجع ذلك إلى زيادة نسبة السيليكا في قش الأرز ؛ حيث يتم التخلص منها ، وتصريفها في المجاري المائية أو البحار.
وتجدر الإشارة إلى أن هناك طريقة أخرى يمكن بواسطتها استخلاص الألياف السليلوزية ، وفصل الشوائب عنها ، وذلك بنقع قشور الأرز في الأحماض ، مثل حمض الخليك وحمض الفورميك ، مما ينتج عنه تبييض لب الورق مباشرة ، وهذه الطريقة هي المعروفة باسم عملية Avidel. لاحظ أنه يعتبر أكثر فعالية من استخدام الصودا الكاوية المركزة ؛ حيث تبلغ نسبة اللب المستخرج منه حوالي 48.7٪ ، ويمكن لمعاملة الصودا استخلاص حوالي 33٪ من اللب كحد أقصى.
صناعة اللب
تجدر الإشارة إلى أنه بعد استخراج الألياف السليلوزية بإحدى الطريقتين السابقتين ، تبدأ عملية صنع لب الورق ؛ حيث يتم تقطيع ألياف السليلوز إلى قطع صغيرة باستخدام سكاكين حادة ، توضع هذه القطع في المفاعل أو المعقم الذي يحتوي على محلول الصودا الكاوية بتركيز 14٪ ويتم التحكم في ضغط المفاعل ودرجة حرارته.
بعد ذلك ، تتم إزالة الألياف من المفاعل ، وتصفيتها من الماء ، عن طريق نخلها في مناخل خاصة ، ثم ضغطها ميكانيكيًا ، وتبخيرها حراريًا ؛ لإزالة الماء المتبقي الموجود فيه ؛ وذلك حتى يصل محتواها الجاف إلى حوالي (90-95٪) ، وبعد ذلك يتم إضافة النشا والمواد الباهتة إلى الألياف ، وخلطها جيدًا. يمكن إضافة الأصباغ البيضاء والمواد اللاصقة إلى العجينة ؛ من أجل إعطاء سطح الورق خصائص معينة ، من الممكن أيضًا إضافة طلاء ورقي يتكون من خلائط معقدة من المركبات ؛ لإنتاج ورق بألوان مختلفة.
وتجدر الإشارة إلى أنه بعد تحضير عجينة الورق تبدأ عملية صقل العجين ؛ حيث يتم إدخالها في آلة تلميع تتكون من أسطوانات حديدية تدور فوق بعضها البعض ؛ لإنتاج سطح ورقي أملس مناسب للطباعة والكتابة ، وتستمر عملية التلميع حتى تصبح العجينة رقيقة جدًا ، ذات ملمس ناعم ، حيث تترك لتجف تمامًا ، ثم تُقطع الألواح الورقية بسكاكين حادة ودوارة ، وتدحرجت حسب طلب العملاء.