تولید خمیر کاغذ از باگاس

تولید خمیر کاغذ از باگاس و ضایعات کشاورزی

سرمایه ها به سوی بازیافت هدایت شود

علی‌رغم تمامی پیشرفت‌ها و دستاوردهای نوین بشر امروز در زمینه فناوری اطلاعات و ارتباطات، کاغذ هنوز جایگاه سنتی خود را در عرصهها و شئون مختلف زندگی حفظ کرده و به عنوان کالایی استراتژیک در سامانه های اداری، آموزشی، علمی، فرهنگي و اطلاع رسانی جوامع بشری نقش بی بدیلي ایفا میکند. وابستگی صنایع تولید کاغذ کشور به درختان جنگلی به عنوان منبع اصلی تأمین ماده اولیه، کمبود منابع جنگلی و فقر سرانه جنگل در کشور و میزان تقاضا و نیاز فزاینده کشور به کاغذ، لزوم معرفي و به كارگيري منابع جدید و قابل اتکاء و یا لااقل تأمین بخشی از مواد اولیه مصرفی صنایع کاغذسازی از منابع غیرجنگلی به سهم خود می تواند نقشی به سزا در حفظ و صیانت از جنگل ها داشته باشد.

صنعت کاغذ کشور به تدریج مشکل مواد اولیه خود را در سال‌های اخیر بیشتر احساس کرده و لازم است همگام با استفاده از فناوری‌های جدید، راه‌کارهایی علمی برای استفاده از منابع جدید و بهبود کیفیت و کمیت محصولات تولید اتخاذ نماید. در خصوص ماده اولیه، شبهه‌ای وجود ندارد که منابع لیگنو سلولزی غیر چوبی قادرند نقش مهمی در صنعت کاغذ ایفا نمایند.

معرفی محصول

خمیر کاغذ که یک توده لیفی می‌باشد، که بعنوان مهمترین ماده اولیه صنایع کاغذ محسوب می‌شوند که از درختان جنگلی، ضایعات کشاورزی و کاغذهای باطله بازیافتی قابل تأمین است. مهمترین و مناسب‌ترین منبع تولید خمیر کاغذ، درختان جنگلی است که متأسفانه فقر سرانه جنگل در کشور و برداشت نامناسب و بیرویه از جنگل‌ها در یکی دو دهه اخیر و عدم جایگزینی گونه‌های مناسب، امروزه محدودیت‌های شدیدی را برای صنایع خمیرسازی کشور بوجود آورده است. از این رو ناگزیر به تأمین مواد اولیه از منابع دیگر داریم منجمله استفاده از ضایعات کشاورزی شامل کاه و کلش و باگاس.

در صنایع تولید خمیر کاغذ، از مواد اولیه چوبی، مواد اولیه غیر چوبی و خمیر حاصل از کاغذهای باطله، انواع خمیر کاغذ بدست می‌آید که به عنوان مواد اولیه صنایع کاغذ سازی استفاده میشوند. انواع خمیرهای اصلی عبارتند از:

:: خمیر الیاف بلند: این خمیر معموملا از چوب‌های سوزنی برگ که الیاف بلندی دارند تهیه می شود.

:: خمیر الیاف کوتاه: این خمیر معمولا از باگاس و برخی از ضایعات کشاورزی نظیر کاه و باگاس بدست می‌آید.

:: سایر خمیرها نظیر خمیر پالپ که از کاغذ و مقوای بازیافتی تهیه می شود.

– الیاف گیاهی غیر چوبی به کار رفته در تولید خمیر کاغذ به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:
:: ضایعات صنعتی کشاورزی و پس مانده‌های کشاورزی مانند کاه گندم، برنج و باگاس نیشکر
:: گیاهان خودرو شامل بامبو نی اسبر قو
:: محصول الیاف گیاهی شامل الیاف برگی مانند کنف درخت صباره و الیاف پوست یا ساقه مانند کنف هندی کنف بنگالی ، الیاف کتان و دیگر محصولات زائد آن‌ها

در این فرصت، خمیر کاغذ از طریق تفاله نیشکر، باگاس تولید می‌شود. در ادامه به معرفی باگاس می‌پردازیم.

باگاس (bagasse) به تفاله گیاه نیشکر گفته می‌شود که در واقع باقیمانده فیبری ساقه نیشکر پس از استحصال شکر آن است که به صورت قطعات ریز تراشه مانند و به رنگ زرد است. از این ماده می‌توان فرآورده هایی همچون نئوپان، MDF، خوراک دام و الکل تهیه کرد و با توجه به مزارع وسیع نیشکر در استان خوزستان و کمبود چوب در کشور، مناسب ترین جانشین برای چوب، جهت تولید خمیر کاغذ است.

باگاس یکی از تولیدات جانبی نیشکر است که حدوداً 30-20 درصد وزن آن را تشکیل میدهد. این محصول باقیمانده فیبری به جای مانده پس از عصاره گیری از شکر است که به صورت قطعات ریز تراشه چوب و به رنگ زرد کاهی میباشد. این ماده دارای فیبر بالا و نیتروژن است که میزان عناصر تشکیل دهنده آن با توجه گونههای مختلف نیشکر و بر حسب رشد سنی نیشکر، نحوه ی برداشت آن و بالاخره میزان بازیابی و راندمان عصارهگیری در آسیابها به مقدار کمی متفاوت است.
تولید متوسط نیشکر در هر هکتار حدود یکصد تن میباشد و بر اساس تجربیات به دست آمده، پس از استحصال شربت از نیشکر حدود 32 تن باگاس با رطوبت حدود 50 درصد از هر هکتار به دست میآید.

باید توجه داشت که یکی از مشکلات موجود برای استفاده از باگاس در تولید خمیر کاغذ، خودسوز بودن آن خواهد بود که دپو و انبار کردن آن بدون اندیشیدن تدابیر لازم میتواند مشکلات فراوانی را بوجود می آورد.

ترکیب کلی باگاس، فیبر، رطوبت و مواد جامد محلول (عمدتاً قند) است. فیبر باگاس ترکیب غیرمحلول در آب دارد که بیشتر از سلولز، پنتوزان و لیگینین تشکیل شده است. سلولز یک پلی ساکارید است که قسمت اصلی بافت گیاهان را تشکیل می‌دهد. این ماده کمتر در طبیعت به صورت خالص است و اغلب با موادی مانند لیگنین، پنتوزان، صمغها و چسبها، تانن ها، چربیها و مواد رنگی ترکیب می شود. سلولز خالص در بافت گیاهان وجود دارد و از زنجیره های بلند پلیمرهای گلوکز تشکیل شده است. تنوع پلیمرهای سلولز تنوع ترکیبهای مختلف را سبب می شود. باگاس مصارف فراوان دارد و میتوان به موارد مختلف آن اشاره کرد. از جمله به عنوان سوخت تولید بخار، استفاده از باگاس فشرده به عنوان جایگزین هیزم، تولید برق، زغال، گاز متان، گاز خانگی، متانول و خمیر کاغذ یاد کرد.

پیشینه تولید خمیر کاغذ از ضایعات کشاورزی

تا پیش از جنگ جهانی دوم تولید کاغذ غالبا با قطع درختان و استفاده از چوب انجام می‌شد اما پس از آن و رشد صنعت کاغذ‌سازی و معطوف شدن تحقیقات به سمت استفاده از مواد غیر‌چوبی برای جلوگیری از تخریب و انهدام جنگل‌ها، این صنعت نیز رشد یافته و استفاده از ضایعات کشاورزی توجه صنایع کاغذ‌سازی را به خود جلب کرده است.

تولید خمیر کاغذ با ضایعات کشاورزی در دیگر کشورها

در بسیاری از کشور‌ها استفاده از کاه برای تولید خمیر کاغذ پیشرفت چشمگیری داشته است. در کشور‌های دانمارک، یونان، هلند، مجارستان، ایتالیا، رومانی، اسپانیا و یوگسلاوی که منابع تأمین چوب‌شان محدود است و بیشتر به واردات اتکا دارد، این صنعت رواج بسیاری یافته است. همچنین برخی کشور‌های دیگر مانند: آرژانتین، چین، مصر، هند، اندونزی، مکزیک، پاکستان، سریلانکا و ترکیه به دلیل محدودیت منابع چوبی به استفاده از بقایای محصولات کشاورزی به‌ویژه کاه روی آورده و نتایج مثبتی گرفته‌اند.

تقاضای محصول

طبق استعلام به عمل آمده از انجمن صنایع چوب ایران برای تولید هر تن کاغذ، 3 مترمکعب چوب و یا 4.000 کیلوگرم باگاس مصرف می‌شود همچنین در هر تن باگاس به عنوان ماده اولیه می‌توان حدود 340 کیلیوگرم خمیر کاغذ به دست آورد. با توجه به ظرفیت واحد‌های فعال تولید کننده کاغذ از ضایعات کشاورزی، بنابراین جهت تولید 17.550 تن کاغذ از ضایعات کشاورزی، چیزی حدود 23.868 تن خمیر کاغذ از باگاس مورد نیاز است. در حال حاضر با توجه به عدم آگاهی سطح عموم کشور نسبت به ارزش‌های ضایعات کشاورزی مانند باگاس در حال حاضر این سرمایه ملی در با هزینه‌های گزافی سوزانده می‌شوند. به همین دلیل در حال حاضر واحدهای بسیار کمی و با ظرفیت‌های پایین راه‌اندازی شده است. که جوابگوی نیاز داخلی کشور نمی‌باشد.

فرآیند تولید خمیر کاغذ از ضایعات کشاورزی

فرآیند تولید خمیر کاغذ از الیاف غیر‌چوبی مشابه تولید این خمیر از چوب است که برمبنای نوع روش‌ها به فرآیندهای شیمیایی و شیمیایی- مکانیکی دسته‌بندی می‌شود. انتخاب این فرآیند برای تولید خمیر کاغذ به شرایط اقلیمی و عوامل فنی- اقتصادی بستگی دارد که این شرایط با جغرافیای منطقه موردنظر تغییر می‌کند. نوع مواد شیمیایی به کار رفته و میزان انرژی صرف شده برای فرآورش خمیر کاغذ مبنای اقتصادی فرآیند را تشکیل می‌دهد. مراحل مختلف تولید خمیر کاغذ در کارخانه‌های احداث شده عبارت است از: خرد کردن، آماده‌سازی، پخت، آسیاب انبار کردن خمیر، آبگیری، شکل‌دهی و خشک کردن.

نکته پایانی

اگرچه کاغذ، محصولی وارداتی است اما هم‌اکنون تولید این کالا در چند شرکت ایرانی ادامه دارد و به قرار اطلاع چند کارخانه دیگر کج‌دار و مریز به این کار ادامه می‌دهند. همان‌طور که پیش‌تر نیز گفته شد کاغذ محصولی استراتژیک نیست اما به دلیل قرار داشتن کشورمان در بین جوامع در حال توسعه و نقش فرهنگ در توسعه این‌گونه جوامع و نیاز توسعه فرهنگی به کتاب و نشریات توجه بیشتر به تولید کاغذ می‌تواند ضمن بی‌نیاز کردن (یا کم نیاز کردن) کشور از واردات به رشد اقتصادی نیز بینجامد. تولید کاغذ البته نیاز به سرمایه‌ دارد اما در روزگاری که اغلب سرمایه‌ها به سوی ساخت‌و‌ساز سرازیر می‌شود بد نیست حالا که روزهای رکود مسکن را شاهدیم، بخشی از این سرمایه‌ها به سوی تولید هدایت شوند که یکی هم می‌تواند «تولید خمیر کاغذ از ضایعات کشاورزی» باشد.

منبع: واحد تحقیقات سرمایه‌گذاری بهین صنعت یاب