کاغذ کرافت چیست و چرا به انتخابی هوشمندانه در بسته‌بندی تبدیل شده است؟

کاغذ کرافت

کاغذ کرافت به دلیل استحکام، تطبیق‌پذیری و سازگاری با محیط زیست، به عنوان سنگ بنای صنایع مختلف از بسته‌بندی تا هنر و صنایع دستی شناخته می‌شود.

با افزایش اولویت‌بندی مصرف‌کنندگان برای پایداری و جستجوی جایگزین‌های مواد بسته‌بندی سنتی، تقاضا برای کاغذ کرافت همچنان در حال افزایش است. درک فرآیند تولید نه تنها به روشن شدن ویژگی‌های قابل توجه کاغذ کرافت کمک می‌کند، بلکه اهمیت آن را در زمینه راه‌حل‌های بسته‌بندی پایدار برجسته می‌کند.

از تأمین مواد اولیه تا مراحل نهایی تولید، هر مرحله از فرآیند تولید کاغذ کرافت به خواص و عملکرد متمایز آن کمک می‌کند. با بررسی پیچیدگی‌های این فرآیند، هدف ما ارائه درک عمیق‌تر از مهارت و نوآوری محرک صنعت کاغذ کرافت است.

کاغذ کرافت چیست؟

کاغذ کرافت به دلیل دوام و مقاومت خود شناخته شده است. این کاغذ عمدتاً از خمیر چوب به صورت ماشینی تولید می‌شود. برخلاف سایر انواع کاغذ، کاغذ کرافت می‌تواند از منابع مختلف چوبی و غیر چوبی مانند کاج رزینی، بامبو و بقایای کشاورزی برای تولید استفاده کند.

کاغذ کرافت به دلیل ضخامت و استحکام خود، دارای بافت خشن و مقاومت کششی بالایی است که ناشی از الیاف بسیار جهت‌دار آن است. به دلیل این ویژگی‌ها، کاربردهای آن در بسته‌بندی متنوع و گسترده است. کاغذ کرافت بسته‌بندی، به دلیل سبکی وزن، به کاهش هزینه‌های حمل‌ونقل کمک می‌کند و در عین حال به دلیل دوام و انعطاف‌پذیری، محافظت بهتری نسبت به بسیاری از مواد بسته‌بندی دیگر ارائه می‌دهد.

کاغذ کرافت در اشکال مختلفی یافت می‌شود، از جمله انواع بدون سفید که معمولاً به عنوان کاغذ بسته‌بندی یا مواد بسته‌بندی استفاده می‌شوند. تولیدکنندگان می‌توانند کاغذ کرافت را با واترمارک، خطوط یا روکش‌های کالندر تولید کنند و همچنین قابل چاپ است.

کاغذ کرافت قهوه‌ای معمولاً از خمیر کرافت بدون سفید تولید می‌شود، در حالی که کاغذ کرافت سفید معمولاً از خمیر کرافت سفید شده تولید می‌شود. با این حال، از آنجایی که سفید کردن تمایل به ضعیف شدن کاغذ دارد، تولیدکنندگان کاغذ کرافت اغلب اولویت را به تولید محصولات قوی‌ترین خود در رنگ قهوه‌ای طبیعی می‌دهند.

کاربردهای کاغذ کرافت

محصولات مختلف کاغذ کرافت در سراسر جهان برای اهداف مختلفی استفاده می‌شوند، از جمله:

کیسه‌های کاغذی برای مواد صنعتی مانند سیمان و مواد شیمیایی

کیسه‌های آرد و مواد غذایی در فروشگاه‌های مواد غذایی

کیسه‌های چند لایه

پاکت‌های کاغذی

کیسه‌های کاغذی

کارتن‌های لایه لایه موجدار

کاغذ کرافت بسته‌بندی

چگونه کاغذ کرافت تولید می‌شود؟

فرآیند دقیق تولید کاغذ کرافت شامل مواد اولیه مورد استفاده در آن، چیپس‌زنی، پخت، خمیرسازی، غربالگری، دمیدن، شستشو و سفید کردن است. بیایید نگاهی مرحله به مرحله به هر فرآیند تولید کاغذ کرافت بیندازیم.

مواد اولیه برای تولید کاغذ کرافت: 

الیاف:هم چوب نرم و هم چوب سخت در تولید کاغذ کرافت استفاده می‌شود. علاوه بر این، تولید کاغذ کرافت می‌تواند بقایای کشاورزی غیر چوبی و کاغذ باطله را نیز در برگیرد.

مواد شیمیایی:مواد شیمیایی ضروری برای پخت خمیر، معروف به "لیکور سفید"، نقش مهمی ایفا می‌کنند. این مخلوط حاوی اجزای فعالی مانند NaOH (هیدروکسید سدیم) و Na2S (سولفید سدیم) است که برای پخت تراشه‌های چوب در دیگ بخار برای تولید خمیر استفاده می‌شوند. در حالی که نسبت ثابتی برای این مواد شیمیایی وجود ندارد، معمولاً محدوده سولفیدیت 25٪ تا 35٪ حفظ می‌شود. سطوح سولفیدیت پایین‌تر، به ویژه زیر 15٪، می‌تواند بر سرعت واکنش و کیفیت محصولات خمیر نهایی تأثیر منفی بگذارد.

فرآیند خمیرسازی کرافت

فرآیند کرافت، که به عنوان "خمیرسازی کرافت" یا "فرآیند سولفات" نیز شناخته می‌شود، چوب را به خمیر چوب، ماده اصلی در تولید کاغذ، تبدیل می‌کند.

تنه‌های درخت از طریق چیپر پردازش می‌شوند تا تراشه‌های کوچک چوب را برش دهند. تراشه‌های چوب تحت درمان با محلول داغی متشکل از آب، هیدروکسید سدیم (NaOH) و سولفید سدیم (Na2S) در ظروف فشار بزرگ به نام دیگ‌های هضم قرار می‌گیرند.

این ظروف که قادر به نگهداری 10 تا 20 تن خمیر هستند، از طریق دو روش پردازش اصلی کار می‌کنند: دسته ای و پیوسته. این محلول شیمیایی به طور موثر پیوندهای بین لیگنین، همی سلولز و سلولز را می‌شکند. قابل توجه است که تقریباً 90٪ از مواد شیمیایی خمیرسازی را می‌توان به صورت اقتصادی بازیابی و مجدداً استفاده کرد، که باعث می‌شود فرآیند خمیرسازی کرافت بسیار پایدار و مقرون به صرفه باشد.

فرآیند گام به گام به شرح زیر است:

آماده‌سازی تراشه‌های چوب

اندازه و ضخامت: تراشه‌های چوب رایج مورد استفاده در تولید خمیر، بین 12 تا 25 میلی‌متر طول و 2 تا 10 میلی‌متر ضخامت دارند.

پیش بخاردهی: تراشه‌های چوب در ابتدا تحت فرآیند پیش بخاردهی قرار می‌گیرند، جایی که با بخار مرطوب و پیش گرم می‌شوند و باعث خروج جزئی هوا از حفره‌های داخل تراشه‌ها می‌شوند.

آغشته‌سازی با مایع: تراشه‌ها با مخلوطی از لیکور سیاه و سفید اشباع می‌شوند که باعث ترویج واکنش‌های شیمیایی با ساختار مویرگی چوب می‌شود، که برای دستیابی به پخت همگن و به حداقل رساندن ضایعات ضروری است.

کنترل دما: آغشته‌سازی معمولاً در زیر 100 درجه سانتی‌گراد (212 درجه فارنهایت) اتفاق می‌افتد تا از گرم شدن بیش از حد جلوگیری شود.

مصرف قلیایی: تقریباً 40-60٪ از مصرف قلیایی در فرآیند پیوسته در طول آغشته‌سازی اتفاق می‌افتد.

فرآیند پخت

عملکرد دیگ‌های هضم: تراشه‌های چوب در دیگ‌های هضم تحت فشار، به صورت دسته‌ای یا پیوسته، پخته می‌شوند و برخی از تأسیسات بیش از 1000 تن خمیر در روز تولید می‌کنند.

زدودن لیگنین: پخت در دمای حدود 170 تا 176 درجه سانتی‌گراد (338 تا 349 درجه فارنهایت) منجر به تخریب لیگنین و همی‌سلولز می‌شود و در نتیجه قطعات محلول ایجاد می‌شود.

جمع‌آوری خمیر: خمیر جامد، که حدود 50٪ از وزن تراشه‌های چوب خشک را تشکیل می‌دهد، جمع‌آوری و شسته می‌شود و به دلیل رنگ آن، خمیر قهوه‌ای تولید می‌کند.

تشکیل لیکور سیاه: محصول جانبی مایع، معروف به لیکور سیاه، حاوی قطعات لیگنین، کربوهیدرات‌ها و نمک‌های معدنی است.

بازیابی و فرآیندهای شیمیایی

غلظت لیکور سیاه: لیکور سیاه اضافی در تبخیرکننده‌های چند مرحله‌ای غلیظ می‌شود تا مواد شیمیایی و محصولات جانبی ارزشمند مانند تال‌اویل بازیابی شوند.

عملکرد دیگ بازیابی: لیکور سیاه غلیظ در دیگ بازیابی سوزانده می‌شود تا بخار فشار بالا تولید شود و مواد شیمیایی معدنی برای استفاده مجدد بازیابی شوند.

فرآیند بازیافت: فرآیند قلیایی‌سازی مجدد شامل بازسازی هیدروکسید سدیم از کربنات سدیم از طریق یک سری واکنش است و از استفاده کارآمد مواد شیمیایی اطمینان حاصل می‌کند.

تولید انرژی: بخار تولید شده توسط دیگ بازیابی انرژی مورد نیاز برای عملیات کارخانه و اغلب برق مازاد برای استفاده خارجی یا فروش را فراهم می‌کند.

نوآوری‌ها: تلاش‌های مستمر در حال بررسی فرآیندهای بازیابی کارآمدتر مانند گازسوز کردن لیکور سیاه برای بهینه‌سازی بازیابی مواد شیمیایی هستند.

دمیدن و غربالگری

دمیدن به مخزن جمع‌آوری: تراشه‌های چوب پخته شده به یک مخزن جمع‌آوری در فشار اتمسفر دمیده می‌شوند که باعث آزاد شدن بخار و ترکیبات فرار می‌شود.

فرآیند غربالگری: خمیر تحت غربالگری قرار می‌گیرد تا از ناخالصی‌هایی مانند تراشه‌های چوب، گره‌ها و خاک جدا شود، جریان پذیرش حاوی خمیر و جریان پس‌زنی حاوی مواد جدا شده است.

صیقل‌کاری یا بازپردازش: تراشه‌های چوب و گره‌های جدا شده از خمیر ممکن است تحت فرآیند صیقل‌کاری بیشتر قرار گیرند یا به دیگ هضم برای پردازش مجدد بازگردانده شوند.

شستشو و سفید کردن

مراحل شستشو: خمیر قهوه‌ای از مرحله دمیدن تحت شستشو قرار می‌گیرد تا لیکورهای پخت حذف شوند و از چندین مرحله برای اطمینان از حذف کامل استفاده می‌شود.

انواع تجهیزات شستشو: تجهیزات شستشوی مختلفی مانند دیفیوزرهای فشار، ماشین‌های شستشوی درام خلا و پرس‌های شستشو، شستشوی کارآمد خمیر را تسهیل می‌کنند.

مراحل سفید کردن: پس از شستشو، خمیر تحت فرآیندهای سفید کردن قرار می‌گیرد تا لیگنین باقیمانده بیشتر حذف شود و در صورت نیاز برای محصولات کاغذی خاص، روشنایی و خلوص افزایش یابد.

کاغذ کرافت قهوه‌ای

بازیافت کاغذ کرافت

فرآیند بازیافت کاغذ کرافت شامل چندین مرحله کلیدی است که با هدف تبدیل کارآمد کاغذ کرافت استفاده شده به محصولات کاغذی جدید انجام می‌شود. در حالی که روش‌های خاص ممکن است بسته به مرکز بازیافت و شرکت متفاوت باشد، فرآیند کلی معمولاً مراحل اصلی زیر را دنبال می‌کند:

مرحله 1: مرتب‌سازی و جمع‌آوری

مرحله اولیه بر مرتب‌سازی و جمع‌آوری کاغذ کرافت استفاده شده متمرکز است. این شامل شناسایی محل تولید ضایعات کاغذ کرافت در داخل تاسیسات و تعیین ترکیب آن است. به عنوان مثال، کیسه‌های کاغذ کرافت ممکن است حاوی مواد اضافی مانند روکش‌های پلی، پوشش‌های مومی یا افزودنی‌ها برای افزایش مقاومت در برابر روغن و استحکام مرطوب باشند.

مرحله 2: باله‌کردن و حمل‌ونقل

پس از اتمام فرآیند مرتب‌سازی و جمع‌آوری کاغذ کرافت، برخی از تاسیسات برای تسهیل حمل‌ونقل و کاهش هزینه‌های حمل‌ونقل، مواد را باله‌ می‌کنند. باله‌کردن کاغذ کرافت را به واحدهای فشرده و قابل انباشت تبدیل می‌کند و فضای غیر ضروری هوا را در حین حمل‌ونقل حذف می‌کند. این نه تنها هزینه‌های حمل‌ونقل را کاهش می‌دهد بلکه فضای ذخیره‌سازی را در مراکز بازیافت بهینه می‌کند.

مرحله 3: آسیاب‌کاری

کاغذ کرافت باله‌شده سپس به یک کارخانه منتقل می‌شود، جایی که تحت مراحل مختلف پردازش قرار می‌گیرد تا به خمیر، ماده اولیه محصولات کاغذی جدید، تبدیل شود. فرآیند آسیاب‌کاری معمولاً شامل مراحل زیر است:

خمیرسازی

تمیز کردن

غربالگری

جوهرزدایی

غلیظ‌سازی

پراکندگی و ورز دادن

سفید کردن

صیقل‌کاری

تصفیه آب

مدیریت ضایعات جامد

پس از اتمام فرآیند آسیاب‌کاری، خمیر کرافت بازیافتی آماده استفاده به عنوان خوراک برای تولید محصولات کاغذی جدید است. این محصولات ممکن است شامل کاغذ کرافت، مقوا، مواد بسته‌بندی یا سایر اقلام کاغذی باشد. به‌طور جایگزین، مواد کرافت بازیافتی می‌توانند برای کاربردهایی مانند بستر حیوانات یا کمپوست مجدداً استفاده شوند. به‌طور کلی، فرآیند بازیافت تضمین می‌کند که ضایعات کاغذ کرافت به‌طور مؤثری از محل‌های دفن زباله منحرف می‌شود و به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند.

کاغذ کرافت سفید

انواع و کاربردهای کاغذ کرافت

کاغذ کرافت سفید نشده 

کاغذ کرافت طبیعی باکره

این نوع کاغذ به دلیل پاکیزگی، دوام و مقرون‌به‌صرفه بودن، عمدتاً در سناریوهای سنگین که مقاومت کششی و مقاومت در برابر پارگی بالا ضروری است، استفاده می‌شود. همچنین قابل چاپ است و آن را برای اهداف برندسازی و محافظتی مناسب می‌سازد. این نوع کاغذ ممکن است حاوی حداکثر 5٪ مواد بازیافتی باشد.

کاربردها: بسته‌بندی، جلد کتاب، ماسک‌کاری رنگ، لوازم‌التحریر و بین‌گذاری پالت.

کاغذ کرافت بازیافتی

در حالی که به اندازه کرافت باکره قوی نیست، کاغذ کرافت بازیافتی یک جایگزین سازگار با محیط زیست با هزینه کم