همانطور که می‌دانید، خمیر اولیه حاصل از چوب یا الیاف دیگر معمولاً رنگی قهوه‌ای یا کرم دارد. این رنگ عمدتاً به دلیل وجود ماده‌ای به نام لیگنین در دیواره سلولی گیاهان است که نقش مهمی در استحکام چوب دارد اما رنگ تیره ایجاد می‌کند. برای تولید کاغذ سفید و روشن که برای اکثر کاربردهای چاپ، نوشتن، و بسیاری از بسته‌بندی‌ها و محصولات بهداشتی مورد نیاز است، خمیر باید فرآیند رنگبری (Bleaching) را طی کند.
رنگبری چیست؟
رنگبری خمیر کاغذ فرآیندی است که هدف آن حذف یا تغییر شیمیایی رنگدانه‌های طبیعی، به ویژه لیگنین و سایر مواد رنگی، از الیاف سلولزی است تا خمیر به رنگ سفید یا روشن تبدیل شود.
در طول دهه‌های گذشته، روش‌های مختلفی برای رنگبری توسعه یافته‌اند که با پیشرفت‌های تکنولوژی و افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی تکامل یافته‌اند:
رنگبری با کلر (Chlorine Bleaching):
این قدیمی‌ترین روش رنگبری است که در آن از عنصر کلر (Cl₂) به صورت مستقیم استفاده می‌شد. کلر در حذف لیگنین بسیار موثر بود اما متاسفانه واکنش آن با مواد آلی موجود در خمیر منجر به تولید ترکیبات کلردار سمی و بسیار پایداری مانند دیوکسین‌ها و فوران‌ها می‌شد که اثرات مخرب جدی بر محیط زیست (آب و خاک) داشتند. به همین دلیل، استفاده از این روش در حال حاضر در اکثر کشورهای توسعه‌یافته ممنوع یا به شدت محدود شده است.
رنگبری ECF (Elemental Chlorine Free):
ECF مخفف “Elemental Chlorine Free” به معنای “بدون کلر عنصری” است. در این روش، به جای استفاده از گاز کلر خالص (Cl₂)، از ترکیبات حاوی کلر مانند دی‌اکسید کلر (ClO₂) در فرآیند رنگبری استفاده می‌شود. دی‌اکسید کلر نیز در حذف لیگنین بسیار مؤثر است، اما به دلیل تفاوت در مکانیزم واکنش، مقادیر بسیار کمتری از ترکیبات آلی کلردار خطرناک را تولید می‌کند. این روش در حال حاضر رایج‌ترین و پذیرفته‌شده‌ترین روش رنگبری در سطح جهان است که تعادلی بین کارایی و ملاحظات زیست‌محیطی ایجاد می‌کند.
رنگبری TCF (Totally Chlorine Free):
TCF مخفف “Totally Chlorine Free” به معنای “کاملاً بدون کلر” است. در این روش، به هیچ وجه از هیچ ترکیب حاوی کلر (نه عنصر کلر و نه ترکیبات آن مانند دی‌اکسید کلر) استفاده نمی‌شود. برای رنگبری در فرآیندهای TCF، از مواد شیمیایی دیگری مانند پراکسید هیدروژن (H₂O₂)، ازون (O₃) یا اکسیژن (O₂) در دماها و فشارهای بالا استفاده می‌شود. محصولات TCF به عنوان دوست‌دارترین محصولات کاغذ از نظر زیست‌محیطی در مقایسه با روش‌های مبتنی بر کلر شناخته می‌شوند، اما دستیابی به سطوح سفیدی بسیار بالا با این روش ممکن است پیچیدگی‌های فنی و هزینه‌های بیشتری داشته باشد.
چرا سفیدی کاغذ مهم است؟
سفیدی بالا در کاغذ نه تنها از نظر ظاهری جذاب است، بلکه برای کیفیت چاپ (به خصوص چاپ چند رنگ و تصاویر) بسیار حیاتی است، زیرا رنگ‌ها روی زمینه سفید بهتر بازتاب و دیده می‌شوند. همچنین برای کاغذهای بهداشتی، فیلترها، و بسیاری از مواد بسته‌بندی، سفیدی بالا نشان‌دهنده خلوص و کیفیت است.
انتخاب روش رنگبری به نوع خمیر (سولفیت، سولفات، مکانیکی و …)، محصول نهایی مورد نظر (میزان سفیدی لازم)، ملاحظات اقتصادی و به خصوص استانداردهای سختگیرانه زیست‌محیطی بستگی دارد. حرکت صنعت به سمت ECF و TCF نشان‌دهنده تعهد روزافزون به تولید پایدار است.
به نظر شما کدام روش رنگبری (ECF یا TCF) در آینده صنعت کاغذ نقش پررنگ‌تری خواهد داشت؟ آیا تجربه کار در فرآیندهای رنگبری خاصی را داشته‌اید که ویژگی‌های متفاوتی داشته‌اند؟ دیدگاه‌ها و سوالات خود را در بخش نظرات با ما در میان بگذارید! 👇
به‌روزرسانی شده است.