استفاده از ضایعات کارخانه­های چوب و کاغذ در فراورده‌های چند سازه چوبی

تهیه و تنظیم : مهندس آرش چاوشی، مهندس کامل محمدزاده

چکیده

هدف از اين تحقيق، بررسي و استفاده بهينه از حجم زياد پسماندها و ضایعات كارخانه­های  چوب و كاغذ  در ساخت فراورده­های چوبی است. کمبود منابع چوبي جنگلي از جدي­­ترين چالش­هاي حال حاضر دنيا و از­ جمله کشورمان ايران، در بخش صنعت چوب و فرآورده­هاي چوبي مي­باشد. از طرفی استفاده از ضایعات خط تولید کارخانجات به عنوان منابع جایگزین جهت تولید فراوردهای چوبی از مهمترين راهکارهايي مي­باشد که در طي سال­های اخیر مطرح بوده است. رشد فزاينده جمعيت جهان در سال­هاي اخير و کمبود منابع چوبي جنگلي در کشورهاي مختلف دنيا، استفاده از مواد جایگزین مناسب را اجتناب ­ناپذير ساخته است. برای استفاده از این مواد در صنایع جدید و به روز دنیا در کنار تولید محصولات جدید از این مواد، نیازمند این هستیم که اطلاعات لازم در خصوص کیفیت محصولات تولیدی از ضایعات خط تولید کارخانجات از جمله نرمه ام دی اف (MDF dust)، الياف پسماند  كاغذسازي، ضایعات صنایع تولید نئوپان، تخته لایه و غیره را به دست آورده و با محصولات چوبی مشابه مقایسه کرده و در جهت بهبود خواص آنها گام برداشته شود.

کلمات کلیدی: ضایعات، پسماند، فرآورده­هاي چوبي

مقدمه

با توجه به محدود بودن سطح جنگل­هاي ايران، نه تنها استفاده از ضايعات كشاورزي در ساخت فرآورده هاي چوبي ضروري به نظر مي رسد، بلكه استفاده بهينه از ضايعات صنعتي نيز حائز اهميت است. در حال حاضر مهم ترين مواد اوليه ليگنوسلولزي قابل استفاده در صنايع سلولزي كشور عبارتند از : جنگل­هاي صنعتي و تجاري شمال، زراعت چوب و جنگل­هاي دست كاشت، بازيافت كاغذ و پسماندهاي كشاورزي که در این میان منابع جنگلی بیشترین سهم و سپس سایر منابع در رتبه­های بعدی قرار می­گیرند (2). نرمه چوب استفاده­های تجاری محدودی دارد اما چوب یک از مهمترین منابع تجدید پذیر جهان است. براورد شده است که جنگل­ها بیش از یک سوم کل مساحت خشکی­ها را پوشش می­دهند، که با بیومس کل یک تریلیون متر مکعب که حدود 3.5 میلیارد مکعب هر ساله برداشت می شود (4). با توجه به ابعاد خاک اره، که اغلب دارای ذرات با اندازه 600-300 میکرومتر است، و نیز  گاهی اوقات خاک اره به عنوان ذرات با اندازه 50-20 میلیمتر طبقه بندی می‎شود و هزینه خاک اره و آرد چوب حدود 18-13 سنت به ازای هر گیلوگرم است (1). می­توان از این ماده در صنایع مختلف چوب و کاغذ بدون نیاز به عملیات اضافی بر روی ماده اولیه از آن استفاده کرد. لذا یافتن منابع جدید و قابل اتکاء مواد اولیه یا لااقل تامین بخشی از مواد اولیه مصرفی صنایع چوب و کاغذ از منابع غیر جنگلی به سهم خود می‌تواند نقشی به سزا در حفظ و صیانت از جنگل­ها داشته باشد. از جمله ضایعات صنایع چوب و کاغذ می­توان به نرمه ام دی اف (MDF dust)، الياف پسماند كاغذسازي، ضایعات صنایع تولید نئوپان، تخته لایه و غیره اشاره کرد.

استفاده از ضایعات خط تولید کارخانجات به عنوان منابع جایگزین جهت تولید فراوردهای چوبی در این مطالعه در چند پارامتر به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. شایان ذکر است که مورادی در پارامترهای مختلف همپوشانی دارد.

1)       ضايعات جامد كارخانه هاي كاغذسازي

بخش وسيعي از ضايعات جامد كارخانه­هاي كاغذسازي، الياف پسماند كاغذسازي است. پسماند كاغذسازي از مراحل مختلف توليد كاغذ حاصل مي­شود. مهمترين منابع توليد اين الياف عبارتند از مايعات حاصل از بخارهاي خروجي دايجستر، آب

خروجي از غربال­ها و شوينده­ها، واحد رنگبري خمير و آب سفيد ماشين كاغذسازي )3.( كارخانه هاي خميركاغذ آمريكا تقريباً 45 كيلوگرم پسماند الياف كاغذسازي به ازاي هر تن خمير توليد مي­كنند و متوسط سالانه توليد الياف پسماند در اين كارخانه­ها بيش از 3 ميليون تن مي­باشد كه حدود 50 درصد آن از فرايند كرافت حاصل مي­شود (5). با توجه به اينكه پسماند الياف كاغذسازي حاوي مقادير زيادي الياف سلولزي مي باشد، بنابراين به منظور استفاده بهينه از اين الياف مي­توان از آن به عنوان جايگزين احتمالي براي چوب در ساخت فرآورده‎هاي مركب چوبي مانند چندسازه چوب-پلاستیک، تخته خرده چوب و غیره استفاده نمود. استفاده از اين پسماند در ساخت صفحات چوبي از كاربردهاي جديد آن مي باشد (6).

2)      استفاده از پسماندها و ضایعات صنایع تولیدی فراورده­های مرکب

کامپوزیت­های چوبی از جمله مواد مرکب چوب-پلاستیک "WPC" و تخته خرده چوب از جمله مواد مهندسی و ساختمانی هستند که در سال­های اخیر به طور جدی مورد توجه قرارگرفته­اند؛ تولید و مصرف این محصولات در سطح جهان با شتاب زیادی در حال گسترش است؛  موادی که دارای ظاهری شبیه به چوب هستند و در کاربردها اغلب به جای چوب استفاده می­شوند. حجم بالای ضایعات چوبی و کارخانجات صنایع مرتبط از جمله ام دی اف (MDF) و نئوپان (particle board)، ضایعات پلاستیکی و منابع پتروشیمیایی در کشور موید این نکته­اند که از نظر تامین مواد اولیه اصلی مورد نیاز صنایع مربوطه، با مشکلات جدی روبه رو نخواهیم بود، اما در صورتی می­توان به این مهم دست یافت که در جهت اجرا و استفاده از این منابع گامی موثر برداشته شود و با مدیریت صحیح و تعیین اولویت‌های این صنایع در رویارویی با این منابع بلقوه گامی عملی برداشته و از سوی دیکر، با نزدیک ساختن ارتباط دانشگاه و صنعت، نتایج تحقیقات علمی دانشجویان را کاربردی ساخت.

بحث و نتیجه­گیری

با توجه به عدم استفاده از پسماندها و ضایعات صنایع چوب و کاغذ و عدم مدیریت مناسب پسماند در این صنایع، وجود الگوی صحیح مصرف در این صنایع حقیقتی کتمان ناپذیر است. براساس مرور انجام شده می­تون گفت، استفاده از ضایعات خط تولید کارخانجات صنایع چوب و کاغذ در ساخت تخته خرده چوب، چوب-پلاستیک، چوب-سیمان و غیره به عنوان

يكي از روش­هاي دفع اين ضايعات در كارخانه‎های چوب و كاغذ پيشنهاد مي­شود. با اين وجود استفاده بهينه از اين ضايعات در ساخت فراورده­های چندسازه چوبی و توجيه اقتصادي آن به ارزيابي و تحقيقات بيشتري نياز دارد. در پایان به موارد پیشنهادی زیر به جهت استفاده و الگویی پیش رو در رابطه با "استفاده از ضایعات و پسماندهای کارخانه­های چوب و کاغذ در فراوردهای چند سازه چوبی "می­پردازیم:

1.       اصلاح الگوی مصرف در بخش­های مختلف تولیدی با توجه به استفاده صحیح از این ضایعات

2.       استفاده از ضايعات كارخانه‎های چوب و كاغذ در فراوردهای مرکب چوبی

3.       تامین بخشی از ظرفیت­های خالی تولید در صنایع چوب و کاغذ کشور

4.       افزایش بازده تولید کارخانجات چوب وکاغذ

5.       ایجاد اشتغال مستقیم و غیر مستقیم و اثرات مثبت آن بر اقتصاد ملی

6.       جلوگیری از هدر رفت و اتلاف ضايعات جامد كارخانه­هاي كاغذسازي و ضایعات صنایع تولیدی فراورده­های مرکب به عنوان یکی با ارزش­ترین زباله­ها

7.       ساخت چندسازه نرمه چوب-پلاستیک با استفاده از ضایعات صنایع چوب و کاغذ

منابع:

1.       ابراهیمی، ق؛ رستم­پور،ا.؛ 1389. چند سازه چوب و پلاستیک(ترجمه). تالیف آناتول آ کلیوسوف، انتشارات دانشگاه تهران

2.       چاوشی، آ. رویکرد­های تازه در استفاده از پسماندهای کشاورزی در صنایع چوب و کاغذ. نخستین همایش ملی فن‌آوری­های نوین در صنایع چوی و کاغذ. اردیبهشت 89

3.       ميرشكرايي، س. ا؛ 1374 . تكنولوژي خمير و كاغذ. جلد 1 و 2 (ترجمه)، دانشگاه پيام نور، تهران

4.      Durham, 2000., RoC Background Document for Wood Dust,. 35 page

5.      Miner, R.A. and J. Unwin. 1991. Progress in reducing water use and wastewater loads in the U.S. paper industry. NCASI Technical Bulletin No.603.p.20.

Lee, P.W, and J. Iison 1996. Tensile strength of composites from hanji (Korean Paper) sludge mixed with wood fiber or particle. Department of Forest Product, Seoul National University, Suwon 441-744, Korea