کارآفرینی خلاق: فیلم تولید کاغذ سنگ در ایران stone paper

کاغذ سنگ (stone paper) با نام‌ کاغذ از کربنات کلسیم یا Rich Mineral Paper) RMP) نیز شناخته می‌شود. کاغذ سنگی حدودا از سال ۲۰۱۳ میلادی در چرخه اقتصادی جهان جا گرفته است. اطراف ایران هم که مملو از سنگ‌هایی است که پایه آهکی دارند و به همین دلیل کشور ما کارخانه‌های سیمان زیادی دارد.

شاید تولید این کاغذ برای سایر کشورها از جمله کشورهای اروپایی به صرفه نباشد چون صنایع سنگی آنها به اندازه ما غنی نیست ولی برای کشور ما بسیار با صرفه است. ۱۵ درصد مابقی مواد تشکیل‌دهنده این کاغذ از مواد پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن بوده که براحتی در بازار پیدا میشود. بنابراین تامین ماده اولیه در ایران مشکلی نخواهد داشت.
۸۰ درصد ماده تشکیل‌دهنده کاغذ سنگی از کربنات کلسیم است. غنی‌ترین منبع کره زمین سنگ است و بیشترین سنگی که روی کره زمین موجود است سنگ پایه آهکی است، که می‌توانیم کربنات کلسیم را از آن استخراج کنیم. اطراف ایران مملو از سنگ‌هایی است که پایه آهکی دارند به همین دلیل است که کشور ما کارخانه‌های سیمان زیادی دارد. شاید تولید این کاغذ برای سایر کشورها از جمله کشورهای اروپایی به صرفه نباشد چون صنایع سنگی آنها به اندازه ما غنی نیستند ولی برای کشور ما بسیار با صرفه است.۲۰ درصد مابقی مواد تشکیل‌دهنده این کاغذ از مواد پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن است. برای اتصال کربنات کلسیم و مواد رزینی که همان پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن است از موادی به نام coupling agent استفاده می‌شود.

پروژه تولید کاغذ از سنگ تحولی شگرف در تولید کاغذ از طریق فناوری جدید در عصر مدرن است. این فناوری دوستدار محیط زیست بوده و باعث کاهش بسیار زیاد مصرف انرژی می‌گردد. در این فرآیند دیگر احتیاجی به آب، دیگ بخار، افزودن اسید، آلکیل ها، سفید کننده‌ها نمی‌باشد و نیازی به دفع گاز و آب ندارد و از نظر اقتصادی ۱۰۰ درصد قابل بازیافت است.
کاغذ از سنگ بیشتر از آنکه بتواند جایگزین مناسبی برای محصول کاغذ باشد می‌تواند جایگزینی برای مصارف بیشمار پلاستیک در زندگی امروزه ما شود و کمک شایانی در حفظ محیط زیست ما کند. زیرا با توجه به تکنولوژی‌ امروز و فرآیند تولید آن که مانند پروسه تولید فیلم‌های پلیمری می‌باشد، هنوز قیمت تمام شده این محصول قابل رقابت با کاغذهای سنتی نیست اما می‌تواند در حوزه بسته‌بندی‌های پلاستیکی و همچنین بخش خدمات تکمیلی کاغذ مانند کاغذهای ضد آب، گلاسه و بسته‌بندی ارزش افزوده زیادی ایجاد کند.

تفاوت کاغذ سنگ (Stone Paper) با کاغذهای سنتی (Pulp Paper)

در ابتدا تصور می‌شد تولید کاغذ سنگی هم باید شبیه روش‌ تولید کاغذهای معمولی باشد اما تفاوت‌های بسیاری بین این کاغذها برخلاف کاربردهای مشترکشان وجود دارد، به طور مثال ۹۹% از ماده اولیه کاغذهای معمولی (خمیر کاغذ) را آب تشکیل می‌دهد در حالی که در فرایند تولید کاغذ سنگی بسیار پائین و یا بع عبارتی آب به کار نمی‌رود! تکنولوژی تولید کاغذ از سنگ بسیار شبیه فرایند تولید فیلم‌های نایلونی که از مواد اولیه پلی‌پروپیلن(PP)، پلی‌اتیلن(PE) و … ساخته می‌شوند می‌باشد. بنابراین می‌توان گفت که این محصول نوعی فیلم می‌باشد نه کاغذ اما به دلیل شباهت زیاد و موارد استفاده مشترک با کاغذ به آن لفظ کاغذ سنگی داده‌اند.

دانه‌دار نبودن بافت کاغذ سنگ باعث شده که سطح آن نسبت به سطح کاغذ معمولی نرم‌تر و مسطح‌تر باشد و نیازی به خدمات تکمیلی چاپ مثل روکش سلفون یا لَمینت نداشته باشد. این کاغذ به آسانی و بدون ایجاد دود سمی می‌سوزد. منبع اصلی مواد اولیهٔ آن پسماند معادن یا سنگ‌بری‌های سنگ مرمر است که آسیاب شده و به پودر سنگ تبدیل می‌گردد. در تولید کاغذ سنگ از آب، اسید، سفیدکننده‌ها یا سفیدکننده‌های نوری استفاده نمی‌گردد. کاغذ سنگ می‌تواند در دستگاه‌های Inkjet یا دستگاه‌های با مرکب جامد همچون افست، لترپرس و فلکسو استفاده گردد با این حال در پرینترهای لیزری حرارت بالا به خوبی جوابگو نیست

تفاوت کاغذهای معمولی و کاغذ سنگی در این است که به دلیل وجود الیاف کوتاه و بلند در کاغذ معمولی باعث مکش مرکب می‌شود و در چاپ چند رنگ، کیفیت مطلوبی نخواهیم داشت.برای داشتن چاپ با کیفیت‌تر از کاغذ گلاسه استفاده می‌شود و کاغذ سنگی کیفیت کاغذ گلاسه را با قیمت پایین‌تر به ما می‌دهد. چاپ‌پذیری کاغذ سنگی بسیار بهتر از کاغذ معمولی است. کاغذ معمولی به دلیل خلل و فرجی که دارد مرکب را جذب می‌کند در حالیکه کاغذ سنگی مرکب را جذب نمی‌کند و مرکب در سطح کاغذ باقی می‌ماند و حدود ۲۰درصد کاغذ معمولی مرکب مصرف می‌کند .

کاغذ سنگ. ۶۰ تا ۸۰ % جرم کاغذ مصنوعی را مواد غیر ارگانیک (کلسیم کربنات، تالک، و دی اکسید تیتانیوم، و غیره) تشکیل می دهند. بسته به نوع کاغذ مصنوعی، مواد دیگری مثل پروپیلن، پلی اتیلن، و رزین های دیگر، و انواع مواد شیمیایی به آن اضافه می شوند. این مواد پس از مخلوط شدن، تغییر شکل یافتن، و فرایند اکستروژن، به یک مستربچ خاص تبدیل می‌شوند.

صنعت پلاستیک سازی به خصوص در بخش بسته‌بندی در سال‌های اخیر پیشرفت‌های شگرفی کرده است، امروزه مواد پلیمری به طور گسترده در تمامی بخش‌های صنعت بسته‌بندی به کار گرفته می‌شود. همچنین به دلیل اینکه این مواد پلیمری در طبیعت به سختی تجزیه می‌شوند، تلاش‌های بسیاری برای تخریب‌پذیر کردن آن‌ها در طبیعت شده است مانند ساختن پلاستیک‌های بسته‌بندی و همچنین ظروف یکبار مصرف از نشاسته ذرت و گندم که از پلیمر PLA)Poly Lactic Acid) ساخته می‌شوند. این پلیمر نوعی ترمو پلاستیک است و با دادن گرما به آن نرم می‌شود و می‌توان آن را به راحتی به اشکال مختلف درآورد ولی در طبیعت زودتر تجزیه می‌شود و آسیب کمتری به آن می‌رساند.

فرایند تولید کاغذ سنگی:

مرحله اول: تأمین و حمل سنگ از معدن دردسترس و ورود به بخش خردایش
مرحله دوم: تغذیه مواد اولیه تشکیل دهنده به نسبت‌های از پیش تعیین شده متناسب با نوع وکاربرد کاغذ سنگی و مخلوط آنها با یکدیگر بصورت اتوماتیک.
مرحله سوم: ادامه اختلاط و هم زدن تا آماده شدن مخلوطی یکنواخت و همگن.
مرحله چهارم: استفاده از پرس‌های غلطکی ترکیبی و پخش و پهن کردن کمپوزیت در جهت‌های مورد نظر به منظور شکل دادن کامپوزیت به صورت ورق.
مرحله پنجم: عبور دادن ورقه شکل گرفته از لابه لای سلیندرهای تحت فشار.
مرحله ششم: عبور غلطکهای ۵ گانه اطو کننده جهت اعمال فشار و پهن کردن بیشتر ورق ساخته شده در دو جهت عرضی و طولی
مرحله هفتم: خنک کردن و هم زمان ادامه عملیات عبور از غلطکها.
مرحله هشتم: رل کردن
مرحله نهم: کناره بری و تبدیل رلهای بزرگ‌تر به رلهای کوچک‌تر و یا تبدیل آنها به صورت ورق کاغذ.