خمیرکاغذ یا پالپ ماده‌ای از جنس سلولز چوب (لیگنوسلولز) است که به شیوه شیمیایی یا مکانیکی از الیاف سلولز چوب، الیاف جدا شده، محصولات فیبری، از کاغذ یا الیاف طبیعی پنبه‌ای تهیه و تولید می‌شود.
استفاده از خمیرکاغذ برای تولید کاغذ از ابتدای سده دوم میلادی در چین آغاز شده و در سده‌های آتی وارد سایر کشورها شد و در سه قرن اخیر به‌وفور در کشورهای اروپایی و آسیایی مورداستفاده قرار می‌گیرد. تا سده ششم، درخت توت کاغذی توسط کشاورزان چین به‌گونه‌ای ویژه برای تولید پالپ، مورداستفاده در کاغذسازی قرار گرفت. علاوه بر این درخت، پالپ با استفاده از بامبو، پوست سرده‌های ختمی (هیبیسکوس)، چوب صندل آبی، کاه و پنبه نیز ساخته می‌شده است.
تولید کاغذ با استفاده از پالپ ساخته شده از الیاف کنف و پارچه کتانی از لباس‌های کهنه شده، تورهای ماهیگیری و کیسه‌های پارچه‌ای فرسوده، در سده سیزدهم به اروپا گسترش یافت. استفاده روزافزون از ژنده پوشاک مهم‌ترین عامل تولید و مقرون‌به‌صرفه بودن کاغذ پنبه‌ای؛ یک عامل مهم در توسعه صنعت چاپ بود. از سال‌های ۱۸۰۰ تقاضا برای کاغذ پنبه‌ای اغلب بیش از عرضه شد.
استفاده از خمیر چوب برای ساخت کاغذ، یک نوآوری نسبتاً جدید و تقریباً هم‌زمان با اختراع دستگاه‌های کاغذی اتوماتیک بود که این هر دو عامل به‌این‌ترتیب کاغذ و مقوا را به یک کالای ارزان‌قیمت در سده‌های مدرن تبدیل کردند.
اگرچه اولین استفاده از کاغذی که از خمیر چوب ساخته شده از سال ۱۸۰۰ میلادی است، آن‌گونه که در برخی صفحه‌های یک کتاب منتشر شده توسط ماتیاس کوپس در همان سال در لندن دیده می‌شود، تولید مقوا در مقیاس بزرگ با توسعه خمیرکاغذ مکانیکی در آلمان توسط فریدریش گوتلبل کلر در سال‌های ۱۸۴۰ و چارلز فانتی، مخترع کانادایی در نووا اسکوشیا، صورت گرفت.
به دنبال آن، فرایندهای شیمیایی به‌سرعت و در ابتدا با استفاده از سولفورو اسید برای پردازش چوب، سپس با ثبت اختراع بنیامین تمیلمن در ایالات متحده با کلسیم بی‌سولفات، Ca(HSO3)2,، به خمیر چوب در سال ۱۸۶۷ انجام شد.
تقریباً یک دهه بعد، نخستین کارخانه تجاری پردازش پالپ سولفیت در سوئد ساخته شد. از منیزیم به‌عنوان پادیون استفاده شد که این بر پایه کار کارل دانیل اکمن بود. تا سال ۱۹۰۰، پالپ سولفیت تبدیل به ابزار غالب تولید خمیر چوب شد و از روش‌های پردازش مکانیکی فراتر رفت. رقیب فرایند پالایش شیمیایی؛ فرایند سولفات یا پردازش کرافت، توسعه‌یافته توسط کارل در سال ۱۸۷۹، نخستین کارخانه تولید کرافت را در سوئد در سال ۱۸۹۰ آغاز کرد.
اختراع بویلر بازیابی، توسط G.H. تاملنسون در اوایل دهه ۱۹۳۰، این امکان را به وجود آورد تا کارخانه‌های کرافت تقریباً تمام مواد شیمیایی خمیر چوب خود را بازیافت کنند. این، همراه با توانایی فرایند کرافت برای پذیرش انواع مختلف چوب و تولید الیاف قوی‌تر، فرایند کرافت را فرایند برتر خردکردن غالب در آغاز سال‌های دهه ۱۹۴۰ کرد.
تولید جهانی پالپ در سال ۲۰۰۶ چیزی حدود ۱۶۰ میلیون تن بود و کانادا بزرگ‌ترین منبع تأمین پالپ با سهم ۲۱ درصد کل بوده، و سپس ایالات متحده با ۱۶ درصد قرار داشته است. منابع فیبر چوب موردنیاز برای تهیه پالپ: ۴۵٪ از ضایعات کارخانه‌های چوب‌بری، ۲۱٪ از خرده چوب (هیزم) و تراشه، و ۳۴٪ از کاغذ بازیافت شده بوده است.
ساختار فیبرها در خمیر چوب
منابع چوب استفاده شده برای خمیر چوب به‌عنوان چوب پالپ نامیده می‌شوند. درحالی‌که در تئوری از هر درختی می‌توان برای تولید خمیر چوب استفاده کنیم؛ اما در عمل، بیشتر درختان مخروطی ترجیح داده می‌شوند؛ زیرا فیبرهای سلولز در خمیر چوب این‌گونه‌ها طولانی‌تر هستند و در نتیجه کاغذهای قوی‌تری تولید می‌شود.
پالپ آسیاب وسیله‌ای برای تسهیل تبدیل تراشه‌های چوب یا دیگر فیبرهای گیاهی به یک ورقه فیبر ضخیم است که برای پردازش بیشتر می‌تواند به یک کارخانه کاغذسازی ارسال شود. پالپ را می‌توان با استفاده از روش‌های مکانیکی، نیمه شیمیایی یا کاملاً شیمیایی (فرایندهای کرافت و سولفیت) تولید کرد. محصول پایانی ممکن است به‌صورت رنگ‌زدایی شده (bleached) یا بدون رنگ‌زدایی؛ بسته به نیاز مشتری، باشد.
چوب و دیگر مواد گیاهی که پالپ را می‌سازند شامل سه عنصر اصلی (به‌غیراز آب) هستند: الیاف سلولز (موردنیاز برای کاغذسازی)، لیگنین (یک پلیمر سه‌بعدی که فیبرهای سلولز را با هم می‌پیوندد) و همی سلولز (پلیمرهای کربوهیدرات شاخه‌ای کوتاه‌تر).
هدف از پروسه پالپ‌سازی، تخریب کلی ساختار اصلی فیبر؛ هرچه که باشد، چیپس، ساقه، یا سایر قسمت‌های گیاه، به‌صورت الیاف تشکیل‌دهنده آن است.
کاربردهای خمیرکاغذ
از خمیرکاغذ بسته به نوع خمیر به دست آمده از آن در صنایع مختلف ، متفاوت است. به عبارت بهتر خمیرکاغذ به دو دسته کلی خمیرکاغذ الیاف بلند و خمیرکاغذ الیاف کوتاه تقسیم می شود که هر کدام از این محصولات برای تولید کالای خاص کاربرد دارند. علاوه بر آن کیفیت ، میزان روشنایی الیاف و طول آن فاکتورهای مهمی هستند که عامل تعیین کننده در کاربرد خمیرکاغذ در صنایع مختلف هستند.
عمدتا کاربرد خمیرکاغذ فلوتینگ و کرافت لاینر و خمیرکاغذ غیر چوبی در صنعت بسته بندی جعبه کفش است. همچنین از این خمیرکاغذ در تولید جعبه شیرینی ، جعبه دستمال کاغذی و کبریت ، جعبه خمیر دندان و به طور کلی در کارتن سازی و جعبه بسته بندی استفاده می شود.
خمیرکاغذ پایت نیز از خمیر چوب نرم آلفا سلولز و ضایعات کاغذ به دست می آید. کاربرد خمیرکاغذ پالپ در تولید پوشک بچه و محصولات مشابه است. در تولید محصولات بهداشتی مانند پوشک بچه ، لایه داخلی پوشاک وظیفه مهم جذب مایع را بر عهده دارد؛ به همین دلیل خمیرکاغذ پالپ در تولید این محصول استفاده می شود.
کاربرد خمیرکاغذ در کارتن‌سازی
برای ساخت کارتن از خمیرکاغذی که مخصوص این کار باشد استفاده می کنند. مهم ترین ماده برای کارتن سازی خود کاغذ است که تقریباً حدود ۸۰ درصد مواد اولیه کارتن را تشکیل می دهد. با توجه به اینکه کارتن از چند بخش تشکیل شده است ، از کاغذ و الیاف متفاوت برای تهیه آن استفاده می‌کنند.
نظرات کاربران