ایده هاایده های صنعتی و معدنی

طرح تولید کاغذ از سنگ آهک یا کاغذ ضد آب (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. 80 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 پلیاتیلن است از موادی به نام  (5% )coupling agent استفاده می شود.

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 ضدآب 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، ضدآب و تجزیه پذیر است.

تصویر خط تولید کاغذ از سنگ آهک

مقایسه مصرف انرژی برای تولید کاغذ از سنگ آهک و کاغذ معمولی (کاغذ از چوب)

کاغذ پنجمین صنعت بزرگ مصرف کننده انرژی در دنیا است که به ازای هر تن محصول، انرژی بیشتری نسبت به یک تن محصول صنایع استیل و آهن مصرف می کند. همچنین این صنعت در دنیا نسبت به صنایع دیگر آب بیشتری به ازای هر تن محصول مصرف می کند و سطح بالایی از آلودگی آب و هوا را به وجود می آورد به گزارش موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به شماره 8669 صنعت کاغذ در سال 1385 در کشور بیش از 517 میلیون کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی معادل 912000 بشکه نفت خام و 800 میلیون مگاژول انرژی فسیلی معادل 1300000 بشکه نفت خام مصرف کرده است که در حدود 1/6 درصد مصرف برق و 1/7 درصد مصرف سوخت بخش صنعت کشور را به خود اختصاص داده بود.

اکثر فناوری های مورد استفاده در صنعت چوب و کاغذ قدیمی و انرژی بر هستند. متوسط شدت مصرف سوخت کارخانه های این صنعت برای تولید هر تن کاغذ معادل 4/3 بشکه نفت خام است، در صورتی که کارخانه های مشابه تولید چوب و کاغذ در جهان معادل 2/5 بشکه نفت خام مصرف می کنند. بنابراین می توان محاسبه کرد مجموعه انرژی مصرف شده در این صنعت در سال 85 معادل یک میلیون چهل و دوهزار بشکه نفت خام بوده است. این در حالیست که قیمت نفت در بودجه سال 85، 44/1 دلار برای هر بشکه پیش بینی شده است. بنابراین براساس بودجه دولت حدود 50 میلیون دلار در صنعت کاغذ صرف گردیده است.

در صورت تولید یک تن کاغذ از سنگ آهک نسبت به یک تن کاغذ معمولی، مزایای زیر را خواهیم داشت :

  • 7000 تا 16000 گالن آب کمتر مصرف می شود.
  • CO2 کمتری منتشر می شود.
  • 19.02 کیلوگرم فاضلاب کمتر تولید می شود.
  • از انتشار 107.05 کیلوگرم گاز گلخانه ای جلوگیری می شود.
  • 6 میلیون BTU انرژی ذخیره می شود.
  • 20 درخت قطع نمی شود.

بررسی های اقتصادی و مزیت های اجرای طرح

بخش عمده هزینه های مربوط به تولید محصول کاغذ از سنگ آهک مربوط به تامین مواد اولیه و مصرف انرژی می گردد با توجه به وفور معادن سنگ آهک مرغوب در اکثر نقاط کشور، این ماده با کیفیت و قیمت بسیار مناسبی قابل دسترس می باشد و از طرفی قیمت تامین برق نیز در ایران نسبت با سایر کشورها بسیار پایین تر می باشد به این ترتیب تولید کاغذ از سنگ آهک در کشور ما بسیار مقرون به صرفه بوده و دارای توجیه اقتصادی خوبی می باشد. ازجمله مزیتهایی که در طرح تولید کاغذ از سنگ آهک وجود دارد میتوان به حفظ محیط زیست و جلوگیری از تخریب جنگل ها اشاره کرد.

تصویر خط تولید کاغذ از سنگ آهک2

همچنین برای راه اندازی و تولید کاغذ از سنگ آهک سرمایه گذاری بسیار پایینتر (درمقایسه باکاغذهای سلولزی) مورد نیاز بوده و آب و برق کمتری استفاده می شود. قیمت تولید محصولات یکی ازمواردی است که برای تولیدکنندگان بسیار با اهمیت است. در محصول مورد نظر قیمت تمام شده نسبت به کاغذهای سلولزی بسیار کمتر بوده (تقریبا نصف) و بیانگر این است که صنعت ساخت کاغذ از سنگ آهک از جمله فرصت های سرمایه گذاری مناسب محسوب می شود.

ویژگی های منحصر به فرد کاغذ از سنگ آهک

کاغذ از سنگ آهک 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 می دهد و از این لحاظ به نظر می رسد می تواند در بعضی از کاربردها، جایگزین کاغذهای پلاستیکی باشد.

کاغذ از سنگ آهک همانطور ضدجویده شدن توسط جوندگان نیز هست. سازگاری کامل با کلیه ماشینهای چاپ افست، هماهنگ با کلیه مرکب ها و حلال های قابل استفاده در ماشینهای 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 تاثیرپذیری 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 از سنگ آهک است.

جدول زیر با 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 تولید کاغذ از سنگ آهک را نمایان کند.

یک تن %100 کاغذ از سنگ %100 مواد بازیافتی %100 با استفاده
از چوب درختان
میزان استفاده از چوب درختان 0 4 20
میزان تولید زباله 0 2Ton 0
میزان مصرف آب 0 4,000Gallons 16,000Gallons
استفاده از سفید کننده No Yes Yes
میزان مصرف سنگ 80% 20-30% 20-30%
میزان مصرف انرژی 25mill BTU 40mill BTU 52mill BTU


آثار زیست محیطی تولید کاغذ در روشهای مختلف

  1. میزان کاهش CO2 ناشی از تولید یک تن کاغذ از سنگ آهک در مقایسه با تولید کاغذ های تولیدی با چوب درختان و کاغذ های بازیافتی معادل CO2 تولیدی ناشی از گردش 3/5 بار یک ماشین دور کره زمین.
  2. میزان درختان قطع نشده برای تولید یک تن کاغذ سنگ معادل تولید اکسیژن مورد نیاز برای 40 نفر می باشد.
  3. میزان آب صرفه جوئی شده در تولید یک تن کاغذ سنگ معادل مصرف آب لازم برای 3 روز حمام گرفتن یک شخص 24 ساعته و بدون توقف می باشد.
  4. میزان کاهش تولید مواد بازیافتی حاصل از استفاده یک تن کاغذ سنگ معادل وزن 8 محفظه بزرگ بازیافتی می باشد.
  5. میزان انرژی صرفه جوئی شده برای تولید کاغذ سنگ معادل انرژی مورد نیاز برای تولید 2 ماه برق موردنیاز لوازم خانگی کل کشور آمریکا می باشد.


نام و کد محصول

مطابق طبقه بندی وزارت صنعت معدن و تجارت کد ایسیک کاغذ از سنگ آهک با عنوان کاغذ از کربنات کلسیم مطابق جدول زیر می باشد.

عنوان فارسی سریال کد کد تعرفه
گمرکی
واحد
سنجش
گروه ماده
معدنی
کاغذ از کربنات
کلسیم
2101412355 * تن کربنات کلسیم
(سنگ آهک)
مقوا از کربنات
کلسیم
2101412356 * تن کربنات کلسیم
(سنگ آهک)


موارد مصرف و کاربرد کاغذ از سنگ آهک

کاغذ از سنگ آهک در گراماژهای مختلف از 50 میکرون تا 400 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. از کاربردهای دیگر این کاغذ میتوان استفاده در انواع کاغذ تحریر، پوستر، ساکهای دستی، کاغذ دیواری، جلد کتاب و دفتر و … نام برد.


تکنولوژی تولید کاغذ از سنگ آهک

تصویر سنگ آهک

دسترسی به تکنولوژی و دانش فنی تولید کاغذ از سنگ آهک به خاطر ثبت اختراع تولید این محصول در کشورهای مختلف، تنها با خرید دانش فنی از کشورهای صاحب امتیاز ممکن است. در زیر به توضیح مختصری در مورد روش های مختلفی که برای انتقال تکنولوژی وجود دارد می پردازیم و با بیان
نقاط قوت و ضعف هر کدام بهترین روش ها را پیشنهاد می دهیم. این روش ها عبارتند از:

  • سرمایه گذاری مستقیم خارجی (Foreign Direct Investment)
  • انتقال تکنولوژی از طریق سرمایه گذاری مشترک (Joint Venture)
  • انتقال تکنولوژی از طریق قراردادهای لیسانس (Licensing Agreements)
  • انتقال تکنولوژی از طریق قرار دادهای کلید در دست
  • انتقال تکنولوژی از طریق واردات کالاهای سرمایه ای و ماشین آلات
  • انتقال تکنولوژی از طریق قرار داد سود مشترک (بیع متقابل)
  • مهندسی معکوس
  • انتقال تکنولوژی از طریق قراردادهای کمکهای فنی و خدمات مهندسی
  • انتقال تکنولوژی از طریق استخدام پرسنل علمی و فنی

 

 

به این مطلب امتیاز دهید:

امتیاز کاربر: 2.65 ( 2 نتایج)
گردآورنده
تی توجیهی
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

17 − پانزده =

دکمه بازگشت به بالا
0