طرح توجیهی کاغذ سنگی | کاغذ کربنات کلسیم

معرفی طرح توجیهی کاغذ سنگی | کاغذ کربنات کلسیم | کاغذ ضد آب

در اواخر دهه ۱۹۹۰ یک شرکت تایوانی به نام ”لونگ منگ تکنیک“ فرایند تولید کاغذ سنگی یا کاغذ مینرال را عملا آغاز و اجرائی کرد و اکنون در بیش از ۴۰ کشور اختراعاتی در همین زمینه و با نام‌های تجاری مختلف به ثبت رسیده است. تولید این نوع کاغذ با محیط زیست سازگاری دارد، ولی بطور قطعی و کامل نمی توان ادعا کرد که صدرصد دوستدار طبیعت است. غالبا در تولید کاغذ مینرال از چوب و الیاف گیاهی استفاده نمی‌شود و به جای آن از سنگ آهک که به وفور در طبیعت وجود دارد استفاده می‌ گردد.

حدودا از سال ۲۰۱۳ میلادی این محصول در چرخه اقتصادی جهان جا گرفته است. هشتاد درصد ماده تشکیل دهنده این محصول از کربنات کلسیم (سنگ آهک) میباشد. همانطور که میدانید غنی‌ترین منبع کره زمین سنگ است و بیشترین سنگی که روی کره زمین موجود است سنگ پایه آهکی است، که می‌ توان از کربنات کلسیم آن را استخراج کرد. اطراف ایران هم که مملو از سنگ‌هایی است که پایه آهکی دارند و به همین دلیل کشور ما کارخانه های 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.

حدود 85 درصد مواد اولیه تشکیل دهنده کاغذ سنگی و ۱۵ درصد مابقی مواد تشکیل دهنده این کاغذ از مواد پلی‌ پروپیلن و پلی‌ اتیلن بوده که براحتی در بازار پیدا می‌ شود. بنابراین تامین ماده اولیه در ایران مشکلی نخواهد داشت. در فرایند تولید این نوع کاغذ، آب مصرف نمی شود و عملیات سفید کردن لازم ندارد. کاغذ سنگی ضد آب است، غبار الکتریکی را جذب نمی‌ کند، سطح صاف تری دارد و با جوهر روی آن بهتر می توان نوشت. بنابراین چاپ پذیری بهتری دارند و با روش های مختلف چاپ مانند Inkjet افست، لترپرس، گراوور و فلکسوگرافیک سازگاری دارند. ولی با چاپ لیزری به دلیل بالا بودن درجه حرارت، چاپ پذیری مطلوبی ندارند. اگر شعله به آن نزدیک شود. سریع نمی سوزد و قطرات چکیده شده و گداخته مانند با شعله همراه است و در خاتمه سوختن به جسم سختی تبدیل می شود.

اوراق کاغذهای مینرال نرمی و صافی خاصی دارند و برای پاره کردن آن بایستی کمی بیشتر تقلا کرد. ادعا می شود که کاغذ سنگی بین ۶۰ تا ۸۵ درصد پودر سنگهای معدنی دارد. و برای چسبندگی پودرها بین ۴0 تا ۱۵ درصد به پلیمر PP و PE نیاز است، و در عمل بهتر است از مخلوطی شامل PP و HDPE و پلی لاکتیک اسید PLA استفاده شود. بین ۱ تا ۵ درصد از مواد افزودنی کمکی نیز استفاده می شود. بسیاری کاغذ سنگ و کاغذ معدن را پدیده‌ای شگفت انگیز در صنعت چاپ و تولید و تولید آن را نیز سرآغاز عصری جدید در تولید کاغذهای سازگار با محیط زیست می‌ دانند چرا که ماده اولیه آن تنها سنگ است لذا به نظر می‌رسد دیگر نباید نگران قطع درختان و اثرات مخرب آن روی محیط زیست باشیم.

کاغذ سنگ، کاملا ضد آب است و حتی کار چاپی انجام شده روی آن نیز هیچ تاثیری از مجاور بودن و یا غوطهور شدن درون آب نخواهد گرفت. همچنین این کاغذ در برابر پاره شدن مقاومت می کند، البته نه اینکه پاره نشود چرا که اساسًا این نوع کاغذ از همان ابتدا هم با هدف بازگشت به چرخه بازیافت، تولید شده است. با این وجود کاغذ سنگ در برابر پارگی بسیار مقاومت نشان می‌ دهد و از این لحاظ به نظر می‌ رسد می‌ توان در بعضی از کاربردها، جایگزین کاغذهای پلاستیکی باشد. کاغذ سنگ همانطور ضد جویده شدن توسط جوندگان نیز هست. سازگاری کامل با کلیه ماشین‌ های چاپ افست، هماهنگ با کلیه مرکب‌ ها و حلال‌ های قابل استفاده در ماشین‌ های چاپ افست، قابلیت خشک شدن مرکب بر روی کاغذ بلافاصله پس از خارج شدن از ماشین چاپ و بدون نیاز به امکانات اضافی جهت تحقق این موضوع، عدم تاثیر پذیری از دمای محیط که یکی از مشکلات اصلی در جهت ایجاد چاپ با کیفیت است و مقاومت در برابر آتشسوزی، از دیگر ویژگی‌ های کاغذ سنگ است.

جدول 1 که مقایسه پارامترهای تولید یک تن کاغذ با استفاده از چوب درختان و تولید با استفاده از سنگ و کاغذ بازیافتی، شاید بهتر و بیشتر، کاربردهای کاغذ سنگ را نمایان کند.

جدول 1: مقایسه کاغذ از چوب با کاغذ سنگی

1-2- معرفی محصول کاغذ سنگی | کاغذ کربنات کلسیم

کاغذ از سنگ آهک یا کاغذ ضد آب (stone paper) با نام های کاغذ از کربنات کلسیم یا Rich Mineral Paper (RMP) نیز شناخته می شود. 85 درصد ماده تشکیل دهنده کاغذ سنگی از کربنات کلسیم است.

غنی ترین منبع کره زمین سنگ است و بیشترین سنگی که روی کره زمین موجود است سنگ پایه آهکی است، که می توانیم کربنات کلسیم را از آن استخراج کنیم. اطراف ایران مملو از سنگهایی است که پایه آهکی دارند به همین دلیل است که کشور ما کارخانه های سیمان زیادی دارد.

شاید تولید کاغذ از سنگ آهک برای سایر کشورها از جمله کشورهای اروپایی به صرفه نباشد چون معادن سنگ آهک آنها به اندازه ما غنی نیست ولی برای کشور ما بسیار با صرفه است. 15 درصد مواد تشکیل دهنده این کاغذ از پلیمر پلی پروپیلن و یا پلی اتیلن است. برای اتصال کربنات کلسیم و مواد رزینی که همان پلی پروپیلن و پلی اتیلن است از موادی به نام coupling agen استفاده می شود.

از خواص کاغذ سنگی، ضد آب بودن ، مقاومت در برابر پارگی، جلوه ی جادویی رنگ ها بر روی آن و در نهایت برگشت پذیری آن به خاک طی دوره بازیافت کوتاه مدت عنوان می‌ گردد.

بسیاری کاغذ سنگ[1] و کاغذ معدن را پدیده‌ای شگفت‌ انگیز در صنعت چاپ و تولید و تولید آن را نیز سرآغاز عصری جدید در تولید کاغذهای سازگار با محیط‌ زیست می‌ دانند، چراکه ماده اولیه آن تنها سنگ است. همچنین در فرآیند تولید «کاغذ سنگ» نه ‌تنها از آب استفاده نمی‌شود، بلکه به خاطر سفید بودن مواد اولیه، نیازی به استفاده از سفید کننده‌ ها هم در تولید آن نیست که نتیجه این کار، این خواهد بود که دیگر آلاینده‌ها به محیط‌ زیست ما اضافه نخواهند شد.

1-3- تفاوت فیزیکی کاغذ از سنگ آهک (کاغذ ضد آب) با کاغذهای سلولزی

اگر به کاغذهای سلولزی نگاه کنیم، در سطح آن خلل و فرج دیده می شود که به علت وجود الیاف کوتاه و بلند و ترکیب آنهاست، در کاغذ از سنگ آهک پس از ترکیب مواد اولیه، ماده ای به نام compatibilizer برای هموژنیزه کردن ترکیب به آن اضافه می شود. این ماده ساختار مولکولی ترکیب را یکنواخت و همگن می کند به همین دلیل است که خلل و فرجی در بافت کاغذ دیده نمی شود.

پس از اینکه بر روی کاغذ سلولزی با خودکار نوشته شود، اگر چند ثانیه در آب قرار گیرد و با دست روی آن کشیده شود جوهر از روی آن پاک شده و یا حتی بافت کاغذ از هم پاشیده می شود، ولی کاغذ از سنگ آهک چنین نیست و آسیبی نه به بافت کاغذ و نه به جوهر روی آن وارد می شود.

به عبارت دیگر کاغذ سنگی ضد آب است کاغذ سنگی را اگر آتش بزنیم خاکستر به جا مانده آهک است که نشان دهنده برگشت پذیری به طبیعت است. کاغذ از سنگ آهک برای تجزیه شدن حداکثر یکسال زمان نیاز دارد یعنی اگر یکسال در طبیعت باشد اثری از آن باقی نمی ماند. حال اگر این کاغذ از پلاستیک ساخته شده باشد 800 تا 900 سال در طبیعت باقی می ماند، لایه ازن را سوراخ می کند، انواع بیماریها از جمله سرطان را ایجاد می کند. به عنوان جمع بندی این کاغذ دوستدار محیط زیست، ضد آب و تجزیه پذیر است.

1-4- ویژگی‌ های منحصر به فرد کاغذ سنگی | کاغذ کربنات کلسیم

این کاغذ علاوه‌ بر مزایای زیست محیطی دارای یکسری ویژگی‌های منحصر به فرد دیگر هم هست. کاغذ سنگ، کاملاً ضد آب است و حتی کار چاپی انجام شده روی آن نیز هیچ تاثیری از مجاور بودن و یا غوطه‌ور شدن درون آب نخواهد گرفت.
همچنین این کاغذ در برابر پاره شدن مقاومت می‌ کند، البته نه اینکه پاره نشود چرا که اساساً این نوع کاغذ از همان ابتدا هم با هدف بازگشت به چرخه بازیافت، تولید شده است. با این وجود کاغذ سنگ در برابر پارگی بسیار مقاومت نشان می‌دهد و از این لحاظ به نظر می‌رسد می‌تواند در بعضی از کاربردها، جایگزین کاغذهای پلاستیکی باشد.

کاغذ سنگ همانطور ضد جویده شدن توسط جوندگان نیز هست. سازگاری کامل با کلیه ماشین‌ های چاپ افست، هماهنگ با کلیه مرکب‌ ها و حلال‌ های قابل استفاده در ماشین‌ های چاپ افست، قابلیت خشک شدن مرکب بر روی کاغذ بلافاصله پس از خارج شدن از ماشین چاپ و بدون نیاز به امکانات اضافی جهت تحقق این موضوع، عدم تاثیر پذیری از دمای محیط که یکی از مشکلات اصلی در جهت ایجاد چاپ با کیفیت است و مقاومت در برابر آتش‌ سوزی، از دیگر ویژگی‌ های کاغذ سنگ است.

1-5- مشخصات کاغذ سنگی تولیدی طرح

کاغذ سنگ در گراماژهای مختلف از ۵۰ میکرون تا ۴۰۰ میکرون برای کاربردهای مختلف تولید می گردد.

از کاغذ سنگ در تهیه لیبل‌ های چسبدار با گراماژهای مختلف و با ضریب چسبندگی بالا و خاصیت ضد آب بودن استفاده می‌ گردد.

اگرچه کاربردهای کاغذ سنگ محدود به کاربردهای صنعت چاپ، نشر و بسته بندی و تبلیغات نمی باشد و کاغذ سنگ به لحاظ روبرو شدن با ماشین های چاپ و صحافی رفتاری مشابه کاغذ های گلاسه دارد و هیچگونه نیازی به مرکب و یا زینک متفاوت ندارد ، با توجه به جدید بودن این کاغذ در زیر به بعضی از این کاربردها با درنظر گرفتن گراماژهای آنها اشاره می‌کنیم:

• گراماژهای نازک (SP) : مناسب برا یکاربردهایی نظیر بسته بندی های غذایی می‌باشد.
• گراماژهای متوسط (RB): مناسب برای کلیه امور چاپی نظیر کتابهای نفیس، نقشه ها با کاربردهای مختلف، ساک دستی ، مجلات، بروشورها، پاکت و غیره.
• گراماژهای ضخیم (RB): مناسب برای کلیه کاربردهایی که در امور روزانه از مقوا در تهیه آنها استفاده می‌شود. جعبه ها و کارتهای اعتباری از این گروه هستند.

علی رغم اینکه لیبل های چسبدار تهیه شده از کاغذ سنگ با ضخامت های مختلف در ظاهر و از لحاظ ویژگی‌ ها (مقاومت در برابر پاره‌گی و مقاومت در برابر آب، اسیدها و روغن‌ها) مشابه کاغذ های چسبدار PVC می‌باشد، با مرکب‌ های معمولی چاپ می‌ شود و به هیچ یک از مراقبت‌ های چاپ کاغذ های PVC نیاز ندارد.

کاغذ سنگ برای تهیه بنرهای Indoor و Outdoor در ماشین هایی که دمای کاغذ از ۱۰۰ سانتیگراد تجاوز نمی‌ کند (Laytex)، ظاهری بسیار زیبا و فریبنده ای از خود به نمایش می گذارد. به جهت اینکه در تهیه کاغذ سنگ هیچگونه فیبر و سلولز استفاده نشده و از پودر سنگ استفاده شده، دمای محیط تاثیری در انبساط و انقباض کاغذ ندارد و از این جهت برای اپراتورهای ماشین‌ های افست از جذابیت بالایی برخوردار است.

کاغذ سنگ علی رغم ظاهری شبیه به کاغذهای PVC بسیار سریع در قسمت تحویل ماشین های چاپ افست خشک می‌ شود.
کاغذ سنگ در کاربردهایی که نیاز به خط تا دارد رفتاری شبیه کاغذ هایی روکش دار را از خود به نمایش می گذارد و در محل خط تا هیچگونه شکستگی دیده نمی‌ شود. کاغذ سنگ به دلیل ماتی بی نظیر، ظاهری شبیه سلفون مخملی دارد.

1-6- موارد استفاده کاغذ سنگی در صنعت

محصول مورد نظر از گراماژ ۶۵ تا ۴۰۰ را شامل می‌ شود و برای انواع پوستر، ساک‌ های دستی، کاغذ دیواری و … استفاده می‌ شود. کاغذ سنگی در ضخامت‌ های بالا از استحکام زیادی برخوردار است و امکان پارگی آن بسیار کم است. یکی از کاربردهای بسیار مهمی که این کاغذ در کشور ما می‌ تواند داشته باشد در زمینه بسته‌ بندی سیمان است. برای تولید کیسه‌ های بسته‌ بندی سیمان از پنج لایه کاغذ که روی آن را با یک لایه پلی‌ اتیلن پوشش داده‌ اند استفاده می‌ شود. لایه پلی‌ اتیلن برای جلوگیری از نفوذ سیمان به بیرون به کار برده می‌ شود ولی در ساخت کاغذ سنگی چون از پلی‌ اتیلن استفاده می‌شود نیازی به پوشش‌ دهی ندارد. مصرف دیگر این کاغذ در تولید ظروف یکبار مصرف است، این مواد چون دوستدار محیط زیست است، زود به طبیعت بر می‌ گردد و آسیبی نمی‌ رساند.

گرید های مختلف کاغذ از کربنات کلسیم:

• RP با نسب جرمی ۱:۲ (۸۰ میکرون به بالا): جایگزینی برای کاغذ طیبعی در صنایع چاپ و بسته بندی
• RB با نسب جرمی ۱:۴ (۲۰۰ میکرون به بالا): جایگزینی کاغذ مقوای سفید و ورق های پلاستیکی در صنایع چاپ و بسته‌ بندی
• SB با نسب جرمی ۱:۴ (۳۰۰ میکرون به بالا): جایگزینی برای ورق PVC و PP و PE در صنایع چاپ و بسته بندی
• ST با نسب جرمی ۱:۶ (۳۰۰ میکرون به بالا): جایگزینی برای ورق PVC و PP و PE در صنایع بسته بندی و ظروف یک بار مصرف
• SP با نسب جرمی ۱:۱ (۶۰ میکرون به بالا): جایگزینی برای ورق و فیلم های PVC و PP و PE در در صنایع چاپ و بسته بندی و لیبل و کاتالوگ و کاغذ دیواری

بنابراین مصارف عمده کاغذ سنگی در موارد زیر می‌باشد:

• تولید لیبل های ضد آب
• تولید ظروف یکبار مصرف کاغذی
• تولید کارتن و مقواهای بسته بندی
• تولید کاغذهای نفیس شبیه PVC و PP و PE
• تولید کاغذهای دیواری قابل شستشو و با کیفیت بالا
• تولید کیسه های بسته بندی جایگزین کاغذ کرافت
• تولید کارتن

1-7- معرفی کد آیسیک کاغذ سنگی (ISIC)

ISIC نوعی طبقه بندی استاندارد برای فعالیت‌ های اقتصادی تولیدی است. هدف اصلی ISIC فراهم کردن مجموعه‌ ای از رده‌ های فعالیتی است بطوریکه در آن بتوان موجودیت‌ های اقتصادی را براساس نوع فعالیتی که انجام می ‌دهند طبقه بندی کرد. وزارت صنایع و معدن و تجارت از این طبقه‌ بندی برای دسته‌ بندی فعالیت‌ های صنعتی استفاده می ‌نماید.

بر اساس استعلام اخذ شده از سامانه اطلاعات محصولات صنعتی، معدنی و کشاورزی وزارت صنعت، معدن و تجارت، (بهین‌یاب)، کد تعرفه گمرکی محصولات طرح مطابق جدول 2  می‌ باشد.

جدول 2: جدول کد آیسیک محصولات طرح

1-8- کد تعرفه گمرکی کاغذ سنگی

بر اساس استعلام اخذ شده از سامانه اطلاعات محصولات صنعتی، معدنی و کشاورزی وزارت صنعت، معدن و تجارت، (بهین‌یاب)، کد تعرفه کمرگی اختصاصی برای کاغذ کربنات کلسیم وجود ندارد و کد تعرفه انواع کاغذ بر اساس کد تعرفه اشاره شده در  جدول 3  می‌باشد.

جدول 3: کد تعرفه گمرکی محصولات طرح

1-9- استانداردهای کاغذ کربنات کلسیم | کاغذ سنگی | کاغذ ضد آب

از آنجایی که هر محصولی برای حضور در بازار باید از یکسری استانداردها و قواعد پیروی کند، لذا محصولات تولیدی این واحد صنعتی نیز دارای خصوصیات و استانداردهایی می باشد و لزوم رعایت این استانداردهای در تولید محصولات تولیدی بدیهی بوده و نظارتهای سختگیرانه ای در این بخش توسط سازمان استاندارد ملی ایران و وزارت صنعت ، معدن و تجارت پر آن انجام می گیرد.

[1] stonepaper