كيف يصنع الورق الابيض و من ماذا يصنع الورق و كل المعلومات عن صناعة الورق

كيف يصنع الورق الابيض و من ماذا يصنع الورق و كل المعلومات عن صناعة الورق

الورق مادة رقيقة ومسطحة مصنوعة أساسًا عن طريق ضغط الألياف الطبيعية وتتكون من السليلوز في العملية الصناعية، الجدير بالذكر أن الصينيين بدأوا صناعة الورق لأول مرة، في القرن الأول الميلادي، فقد استخدموا سيقان الخيزران المجوفة من الداخل في العملية الصناعية، مع شباك الصيد والخرق البالية، فقد عرفوا هذه العملية لتصنيع الورق بهذه الطريقة :

غسل هذه المواد حتى تفقد لونها، ثم استخدام مطحنة خاصة لطحنها إلى عجينة ناعمة، ثم إضافة الماء إلى الداخل وتقليبها بالتساوي حتى يصبح كالصابون السائل، ثم يستخلص المزيج من نسيج الألياف ونشرها على لوح مسطح، ثم اتركه يجف تمامًا، وبعد التجفيف تبدأ عملية التلميع؛ كرش النشا والدقيق على الورق، ثم اضغط عليه من الخلف والأمام، ثم يجف مرة أخرى؛ ثم ينتج عن ذلك ورق ناعم واملس يمكن الكتابة عليه. 

تاريخ صناعة الورق

في العصور الوسطى، كان الورق يصنع من القطن المخفف وألياف الكتان، ولكن تصنع هذه الأوراق الآن من رقائق رقيقة جدًا مصنوعة من الألياف، ويتم تقليبها حتى يتم فصل كل من هذه الألياف، لا تعتبر أوراق الأرز أو ورق البردي المصنوع من الأعشاب والنباتات أصلية أبدًا.

 تم اختراع الورق لأول مرة في الصين عام 105 بعد الميلاد، على يد العالم  الصيني Cai Lun ، وكان الورق الذي صنعه رقيقًا ومبطنًا لأنه مصنوع من قوالب مسامية أدت من ألياف النبات المتآكلة، وظهرت الورقة الأولى قبل القرن الثالث الميلادى، حيث كانت مصنوعة من تفتيت قماش  الأشجار مثل التوت والقنب وعشب الصين.

وقد تم إنشاء أول مصنع للورق في إسبانيا، ولأن الورق لم يكن شائعًا أو منتشر في ذلك الوقت، أصدر الإمبراطور الروماني المقدس فريدريك الثاني مرسومًا ينص على أن أي وثائق رسمية مكتوبة على الورق ليست أصلية.

كيف يصنع الورق الابيض و من ماذا يصنع الورق و كل المعلومات عن صناعة الورق

مراحل صناعة الورق

يُصنع الورق من المواد الخام للأشجار، وتسمى لب الخشب، وتتكون أنواع معينة من اللب من ألياف الخضروات (السليلوز)، وتضاف أنواع مختلفة من المواد للتحكم في الخصائص الفيزيائية والجمالية للورق وقابلية طباعته. 

فالورق عالي الجودة، يمكنك استخدام ألياف عالية الجودة مصنوعة يدويًا من ألياف القطن أو القنب أو الكتان، وتعتبر عملية اختيار جودة الألياف عملية مهمة في صناعة الورق.

يمكن أن ينتج عن استخدام ألياف القش والخيزران وعشب الحلفاء كمية كبيرة من الورق بنعومة ومرونة وشفافية جيدة.

 أما بالنسبة للورق المصنع حاليًا، فإن 90٪ منه مصنوع من لب الخشب من الصنوبريات اللينة مثل شجرة التنوب أو الصنوبر. 

تتم عملية صناعة الورق على مرحلتين:

مرحلة معالجة المواد الخام: بما في ذلك معالجة رقائق الخشب الطويلة وتحويلها إلى لب الخشب. 

غسيل وتبييض وتنقية وضرب وتحجيم وصباغة الألياف.

فمن المهم تبييض الأوراق بالأكسجين وليس بالكلور، لأن الكلور ضار بالبيئة.

يتم تحسين جودة اللب باستخدام آلة تسمى المرشح المخروطي.

يدخل اللب إلى مرحلة صناعة الورق: تسمى آلة  صناعة الورق (Fourdrinier) خطوات صنع الورق بهذه الآلة هي كما يلي: 

1. أدخل الورق في الجهاز لصنع الورق.

2. استخدم آلة تفريغ الهواء لتقليل محتوى الرطوبة في الأوراق.

3. يتم استخدام مجفف أسطواني للتجفيف، والذي يمرر الورق عبر سلسلة من براميل الفولاذ المقاوم للصدأ عند درجة حرارة 93 درجة مئوية لضمان احتواء الورق على حوالي 4-5٪  من الرطوبة فقط.

فوائد إعادة تدوير الورق
تشمل أهم فوائد إعادة تدوير الورق ما يلى: 

1. حماية الموارد الطبيعية.

2. توفير الطاقة. 

3. تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

4. الاحتفاظ بمساحة في مكب النفايات للمواد الأخرى التي لا يمكن إعادة تدويرها.

 يمكن تلخيص النقاط السابقة بالبيانات الإحصائية، أي أن إعادة تدوير طن واحد من الورق يمكن أن يوفر حوالي 17 شجرة، و 26498 جالونًا من الماء، و 1438 جالونًا من النفط، و 2.5 متر مكعب من مساحة مكب النفايات.

و 4000كيلوواط من الطاقة التي يمكنها تشغيل  الطاقة لعائلة لمدة ستة أشهر، وإعادة تدوير طن واحد من الورق يمكن أن يقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بمقدار طن متري واحد من مكافئ الكربون( (MTCE.

من الجدير بالذكر أن إعادة تدوير الورق له حدوده، على عكس الاعتقاد السائد، حيث يمكن إعادة تدوير الورق نفسه عدة مرات  ولكن بعدد معين لحماية البيئة، لأنه في كل مرة يتم إعادة تدوير الورق، نظرًا لأن الألياف أصبحت أقصر وأضعف وأكثر هشاشة من ذي قبل، فإن جودتها ستنخفض، ولكن بشكل عام، يمكن إعادة تدوير الورق حتى سبع مرات ثم التخلص منه تمامًا ولا يمكن استخدامه مرة أخرى.

صناعة الورق من قشّ الأرُز

الاستخدام المفرط للأشجار في عملية تصنيع اللب للورق له تأثير سلبي على البيئة؛ فهو يؤدي إلى تغير المناخ العالمي، وزيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون، والتلوث البيئي الناجم عن استهلاك الموارد الطبيعية، والاحتباس الحراري، وثقوب الأوزون، وارتفاع سعر الورق بعد إزالة الغابات.
وهذا يتطلب وجود مصادر بديلة لتصنيع اللب غير خشب الشجر، ويتم إنتاج صناعة الورق من قش الأرز المنتج من زراعة الأرز، وهو غير مناسب للغذاء أو الاستخدام البشري، وفيما يلي كيفية استخدام قش الأرز في صناعة الورق:
المواد الخام

 القش من زراعة الأرز هو المادة الرئيسية المستخدمة في عملية صناعة الورق وهو نوع من النفايات الزراعية.

و الجدير بالذكر أنه يتم استخدامه في صناعة الورق لعدة أسباب أهمها انخفاض سعره، حيث تصل تكلفة طن القش في الولايات المتحدة إلى 35 دولارًا، وفي جمهورية مصر العربية يصل إلى 70 جنيه ويكون بكمية كبيرة وموجود باستمرار.

وذلك لأن زراعة الأرز لا غنى عنها، فهو من أهم مصادر الغذاء للبشرية، وأهمية استخدام القش في صناعة الورق هو حماية البيئة من خلال تقليل استهلاك الأشجار المختلفة.

 على الرغم من أن استخدام قش الأرز في صناعة الورق له فوائد كبيرة لتصنيع اللب، إلا أن هذه الصناعة تواجه العديد من التحديات، مثل انخفاض الإنتاجية؛ بسبب ارتفاع تكاليف النقل والتخزين للقش، ودورة التجفيف الطويلة قد يسبب تلوثًا بيئيًا؛ بسبب تصريف السائل  الأسود الناتج عنه، في مجرى مائي أو محيط أو فى البحار.

من خلال تحليل قش الأرز وجد أنه يحتوي على (43-49٪) سليلوز، (12-16)٪ اللغنين، (23-28٪) بنتوسان و (15-20)٪ رماد و( 14-17٪) السيليكا، لذلك من الواضح أنه بالمقارنة مع المواد الأخرى المستخدمة في صناعة الورق، فإن أحد عيوبها الرئيسية كمصدر للورق هو احتوائها على نسبة عالية من الرماد و السيليكا. خلاف ذلك، يعتبر القش مادة اقتصادية و جيدة في عملية صنع عجينة الورق.
مُعالَجة الموادّ الخام
يخضع قش الأرز للمعالجة الأولية لإزالة الشوائب مثل الدهن، والشمع، واللجنين، والسيليكا، والتي تعتبر من المواد الخطرة في صناعة اللب، مع ملاحظة أن هذه المواد تعالج كيميائيًا بنقع قش الأرز في  الصودا المركزة.

كيف يصنع الورق الابيض و من ماذا يصنع الورق و كل المعلومات عن صناعة الورق

تنتج هذه العملية سائلًا كيميائيًا يسمى السائل الأسود، وتجدر الإشارة إلى أن هذه المادة لا تستخدم في عملية التصنيع؛ ويرجع ذلك إلى زيادة نسبة السيليكا في القش؛ حيث تتم معالجتها وتصريفها في المجاري المائية أو المحيطات.

وتجدر الإشارة إلى أن هناك طريقة أخرى لاستخراج ألياف السليلوز وفصل الشوائب عنها وهي نقع قش الأرز في الحمض مثل حمض الأسيتيك وحمض الفورميك، و ينتج هذا اللب المبيض مباشرة.

و تسمى هذه الطريقة (عملية أفديل)، ولاحظ أنها تعتبر أكثر فاعلية من استخدام الصودا الكاوية المركزة. 

نظرًا لأن نسبة اللب المستخرج منه تبلغ حوالي 48.7٪، فإن معالجة الصودا يمكن أن تستخلص ما يصل إلى 33٪ من اللب حد أقصى.

صناعة عجينة الورق

وتجدر الإشارة إلى أنه بعد استخلاص ألياف السليلوز بإحدى الطريقتين المذكورتين أعلاه، تبدأ عملية تصنيع اللب؛ باستخدام سكين حاد لتقطيع ألياف السليلوز إلى قطع صغيرة، ثم وضع هذه القطع في المفاعل أو جهاز التعقيم. 

 الذى يحتوي على 14٪ من محلول الصودا الكاوية ويتحكم في ضغط ودرجة حرارة المفاعل.

بعد ذلك، يتم إخراج الألياف من المفاعل، وتصفيتها من الماء، ونخلها من خلال شاشة خاصة، ثم يتم ضغطها ميكانيكيًا وتبخيرها حرارياً؛ ويتم إزالة الماء المتبقي الموجود فيها؛ حتى يصل الجفاف إلى حوالي 90-95٪، ثم أضف النشا والمواد المتغيرة إلى الألياف واخلطها جيدًا، ويمكن إضافة صبغة بيضاء ومواد رابطة إلى العجينة، ومن أجل إعطاء بعض الخصائص لسطح الورق، يمكن أيضًا إضافة طلاء ورقي مكون من خليط مركب معقد؛  حتى يمكن إنتاج ورق بألوان مختلفة.

وتجدر الإشارة إلى أنه بعد تحضير  عجينة الورق، تبدأ عملية صقل العجينة، ويتم إرسالها إلى آلة تلميع مكونة من أسطوانات حديدية متداخلة؛ لإنتاج سطح ورقي أملس مناسب للطباعة والكتابة، تستمر عملية التلميع حتى تصبح العجينة رقيقة جدًا وذات ملمس ناعم، حتى تجف تمامًا، ثم تقطع الألواح الورقية بسكين دوار حاد ولفها حسب متطلبات العميل.

تطور صناعة الورق

أصبحت صناعة الورق من أهم الصناعات بعد اختراع المطبعة الأولى ، ومع تقدم المجتمع وتطور التكنولوجيا ، تتنوع أشكال وأنواع وأساليب مواد صناعة الورق. يتم استخراج بعض الأوراق من الصنوبريات الموجودة في المناطق الشمالية شديدة البرودة من القارة الأوروبية ، وتتميز بعض الأوراق بقوامها الناعم لأنها غنية بألياف السليلوز ، ومصدرها الرئيسي القطن والقصب وأشجار الأرز.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من طرق تصنيع الورق ، حيث توجد معدات وآلات خاصة لقياس لمعان سطح الورق ونسبة متانة الورق ، ويمكن إضافة مواصفات عالية الجودة ودقيقة وقوة الشد.

 صناعة الورق آلياً

سوق العملات المعدنية و كيف ابيع عملات قديمة
لصنع أوراق الشجر الأوتوماتيكي، استخدم آلة خاصة لتنظيف اللحاء لإزالة الأوساخ والغبار، ثم ضع اللحاء في إناء دائري كبير حتى يغلي اللحاء مع الجير تحت ضغط البخار لعدة ساعات، بمجرد دمج الدهون مع أخرى مادة غريبة في اللحاء، يصبح صابونًا غير قابل للذوبان، يتم إزالة الصابون، ثم ضع اللحاء في آلة تسمى “هولاندر” حتى يتحول إلى ألياف يمكنها امتصاص الماء من الإناء.

وأثناء تدفق خليط اللحاء والماء، يجب معالجة الجراثيم وغمر اللحاء تدريجيًا حتى يتحول إلى ألياف مفردة، ثم ضع اللحاء المبلل في آلة “Holander” المرفقة من أجل فصل الألياف عن بعضها البعض وتلوين الأوراق، و يمكن استخدام مواد صمغية مثل الأصباغ والمواد اللاصقة.

طريقة صنع الورق يدوياً

المواد والأدوات المطلوبة:

• يمكن شراء القوالب الخشبية من المكتبة.

• وعاء بلاستيك كبير.

• كمية مناسبة من الورق أو الجريدة. 

• شواية.

• يفضل أن يكون اللاصق غراء.

• مقص. 

• ملعقتان كبيرتان من النشا. 

• ملعقتان كبيرتان من الجيلاتين. 

• لون طلاء.

• الماء الدافئ.

• أي عطر تحبه.

• ضمادات قطنية نظيفة.

• اسفنجة.

كيف يصنع الورق الابيض و من ماذا يصنع الورق و كل المعلومات عن صناعة الورق

خطوات العمل:

1. خذ حزمة من الصحف وقطعها إلى قطع متوسطة الحجم. 

2. ضع قطع الورق أو الجريدة في وعاء الخلاط الكهربائي، واجعل الورق يملأ نصف الوعاء.

3. صب الكمية المناسبة من الماء الدافئ؛ اجعلها تغطي كمية الورق في وعاء الخلاط الكهربائي. 

4. نخلط الورق في الخلاط الكهربائي لمدة أربعين ثانية حتى يصبح الخليط عجينة طرية. 

5. كرر العملية السابقة حتى يتم الحصول على الكمية المطلوبة من المواد الخام.

6. أضف الجيلاتين والنشا إلى الورق في الخلاط الكهربائي. 

7. أضف كمية مناسبة من الغراء إلى الورق المخلوط في الوعاء، ثم اخلطه مرة أخرى حتى يتجانس تمامًا مع الورق.

8. أضيفي الصبغة والعطر إلى الورق واخلطيهم مرة أخرى حتى يختلطوا معًا. 

9. نسكب العجينة في وعاء كبير بحيث تكون الحاوية ممتلئة ويمكنك إضافة الماء عند الحاجة، وتجدر الإشارة إلى أن إضافة الماء تتناسب عكسياً مع سمك الورق أي كلما زادت كمية الماء المضاف، كلما كان سمك الورق أصغر. 

10-ضعي القالب الخشبي في الوعاء ولفي العجينة لتشكيل طبقة متساوية.

11-ارفع القالب برفق للسماح للماء بالتسرب.

       12- ضع منشفة نظيفة على سطح مستوٍ ثم اقلب القالب برفق.

13- خذ إسفنجة واضغط عليها برفق على الورقة للسماح لها بامتصاص الماء      الزائد، وبعد نقعها في الماء يمكن عصرها.

 14- قم بإزالة الورق الملتصق بالقالب.

 15- تأكد من إزالة الماء الزائد من الورق. 

16- اقلب الورقة وضعها على قطعة قماش، أو منخل، أو شواية واتركها لمدة ليلة حتى تجف تماما.

خصائص الورق الجيد

 يتميز الورق الجيد بمجموعة مميزة من الخصائص وهي:

• أنه يحتوي على ألياف جيدة ويتم تصنيعه بشكل دقيق.

• يجب أن يحتوي على نسبة معقولة من القماش للحفاظ على جودته.

• أن يكون متماسك؛ للتخزين لأطول فترة ممكنة دون ضرر؛ بسبب الطقس والبيئة الطبيعية.

أنواع الورق

هناك أنواع عديدة من الأوراق الشائعة، بما في ذلك:

 ورق الكتابة: أحد أكثر أنواع الورق استخدامًا؛ حيث تُستخدم ملايين النسخ منه يوميًا في جميع أنحاء العالم. 

ورق الطباعة: الورق المستخدم في طباعة النصوص وورق الكتب والعديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

 ورق الكرتون: وهو نوع من الورق يتسم بالمتانة ويمكن أن يتحمل الضغط عليه، وعادة ما يستخدم في صناعة الصناديق الكرتونية لتخزين الأشياء. 

الورق المقوى: عبارة عن ورق مضاف إليه الكثير من الشمع للحفاظ على قوته ومتانته، ويستخدم لحفظ الطعام.

يمكن اعاده تدوير الورق المستخدم و تجارة الورق والكرتون المستعمل

كيفيّة صنع النقود الورقيّة

الأوراق النقدية ليست مصنوعة من ورق الكتابة العادي، بل مصنوعة من (القطن)، لذلك وجدنا أن رائحتها غريبة بعض الشيء. 

فهذه الرائحة تكون  رائحة القطن المصنوعة منه، مع بعض الألوان  والأشكال والرموز المخصصة بالعملة الورقية.

 وصناعة العملة الورقية متعددة المراحل كالتالي: 

1. ضع القطن تحت درجة حرارة عالية، ثم يضغط لمدة ساعتين. 

2. اغسل القطن بالماء حتى يتحول إلى أبيض ناصع.

3. اعجن القطن في كرة واخلطه عدة مرات حتى يصبح ملمس العملة هو نفسه.

4. بعد أن يبلل العجين، يتم تشكيله وفقًا لحجم و مقاس العملات النقدية المستخدمة في الدولة. 

5. تلون العملات النقدية باللون  الأبيض وقيمتها النقدية  تكون مؤكدة. 

6. يكتب عليها اسم الدولة والمؤسسة المسؤولة عن إصدار العملة (البنك المركزي أو وزارة المالية)، عليها صورة حاكم الدولة أو إحدى الشخصيات المشهورة: على سبيل المثال صور كتاب أو علماء أو معالم أثرية.

7. ثم نقوم بإضافة إجراءات مكافحة التزوير لمنع تزوير الأوراق النقدية، بما في ذلك: خيط مكافحة التزييف فهو خيط فوسفوري، يحتوي على رموز وأرقام تشير إلى أنواع العملات، فليس من السهل تزويرها، و العلامة المائية: عندما تظهر الصورة مضيئة، ستعكس الصورة على وجه الورقة النقدية التي يصعب نسخها أو تقليدها. 

8. بعد الانتهاء من الإجراءات المذكورة أعلاه، يتم تجفيف الأوراق النقدية في فرن خاص بها وتكون جاهزة للتسليم من خلال البنوك ومحلات الصرافة.