طرز تهیه ی کاغذ

کاغذ. ورقه‌ای نازک، صاف، مسطح، و مات که عمومآ از الیاف گیاهی (لیفی) ساخته می‌شود، کاغذ نامیده می‌شود. کاغذ در زندگی اجتماعی بشر مصارف متعددی دارد، ولی بیشتر برای نوشتن و چاپ بر روی آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. واژه کاغذ ظاهرآ ریشه سانسکریت دارد و از آن زبان وارد زبان فارسی شده است. معادل آن در زبان‌های اروپایی از واژه پاپیروس گرفته شده است. در زبان عربی به آن ورقه و صحیفه گفته می‌شود. واژه قرطاس نیز که امروزه در زبان فارسی برای کاغذ به‌کار برده می‌شود از کلمه یونانی خارتس، به معنی چیزی که بر آن می‌نویسند، اخذ شده است (1: ج 2، ص 2143).

اگرچه از اواخر قرن بیستم پیشرفت‌های شگرفی در ذخیره الکترونیکی اطلاعات به عمل آمده است، ولی شکی نیست کاغذ به‌علت ارزانی و راحتی نسبی در سطح وسیع مورد استفاده قرار گرفته و خواهد گرفت. بسیاری از ذخایر اطلاعاتی موجود و سایر وجوه فرهنگی میراث ما به شکل چاپ روی کاغذ است، از این‌رو، لازم است که از آنها مراقبت به عمل آید و نگهداری و محافظت شوند (2: 357).

تاریخچه. بنابر مدارک موجود، نخستین بار کاغذ را شخصی به‌نام تسای لون (50؟-118؟) در حدود 105م. در چین اختراع کرد. فن کاغذسازی او به مدت چند قرن در چین مورد استفاده بود و به‌تدریج تکمیل شد. کاغذهای چینی در آن دوران مخلوطی از پوست درخت و کنف بودند. این مواد را تا جایی که امکان داشت ریز می‌کردند و با آب زیاد مخلوط می‌ساختند. بدین ترتیب خمیر کاغذ بدست می‌آمد. ماده خمیر مانند را بر روی تورهای قاب شده‌ای پهن می‌کردند تا آب خود را از دست داده و آرام آرام خشک شوند، حاصل کار یک برگ کاغذ بود.

در 610م. کاغذسازی چینی به ژاپن راه یافت. در قرن اول اسلامی (حدود 88ق./710م.) در جنگی که میان مسلمانان و چینی‌ها رخ داد، مسلمانان راز و رمز کاغذسازی را از اسرای چینی آموختند و کاغذسازی به قلمرو اسلامی رسید و به سرعت توسعه یافت. کاغذهای اسلامی با نام شهرها و گاه اشخاص شهرت داشتند. ابن ندیم درالفهرست الفهرست از انواع کاغذهایی نام می‌برد که در بلاد اسلامی ساخته می‌شدند، از آن جمله‌اند: کاغذ بغدادی، کاغذ سمرقندی، کاغذ برمکی، کاغذ نوحی، و جز آن. او می‌نویسد کاغذ خراسانی از کتان ساخته می‌شود. ظاهرآ فضل بن یحیی برمکی(150-187ق.) نخستین کسی است که کارخانه کاغذسازی در بغداد و بلاد اسلام تأسیس می‌کند. مشهورترین کارخانه کاغذسازی ایران در خونج یا خونا بود که خرابه‌های آن در نزدیکی شهر خلخال است و در زمان یاقوت حموی (574-626ق.)، به کاغذ کتان شهرت داشته است.

کاغذ در قرن دهم میلادی از جهان اسلام به مصر و بعد توسط اعراب مسلمان (مورها) به اسپانیا رفت. از این راه بود که اروپاییان با فن کاغذسازی آشنا شدند. حدود 1276م. نخستین کارخانه کاغذسازی در ایتالیا و سپس در نیمه قرن 14 در فرانسه تأسیس شد. با اختراع صنعت چاپ در نیمه قرن 15 تقاضا برای کاغذ افزایش یافت. در 1690 نخستین کارخانه کاغذسازی در ایالات متحده در جرمنتاون ساخته شد. در اواخر قرن 18، در فرانسه، نیکولا روبر ماشین کاغذسازی را اختراع کرد و دو برادر انگلیسی به‌نام‌های هنری و سیلی فوردرینیر[1]  آن را تکمیل کردند. نکته در خور اهمیت آن است که شیوه کاغذسازی دستی عینآ همان است که در ماشین‌های کاغذسازی به‌کار گرفته می‌شد (1: ج 2، ص 2144).

کاغذسازی در جهان اسلام ــ از جمله در ایران ــ سابقه‌ای 1000 ساله دارد. لیکن تولید ماشینی کاغذ در ایران از دهه 1340ش. آغاز شد. در 1346ش. شرکتی به‌نام شرکت سهامی کاغذ پارس تأسیس شد و نخستین کارخانه کاغذسازی را در هفت‌تپه خوزستان دایر کرد. علت انتخاب هفت‌تپه آن بود که کارخانه در کنار مزارع نیشکر باشد و بتوان از تفاله نیشکر به‌عنوان ماده اولیه برای ساختن کاغذ استفاده کرد. کارخانه کاغذسازی پارس در جنگ ایران و عراق آسیب فراوان دید. در شرایط کنونی چندین کارخانه کاغذسازی در ایران، از جمله در مازندران فعالیت دارند که از تفاله نیشکر، درخت‌های جنگلی، و مواد بازیافتی (تکه‌های پارچه و کاغذهای باطله و ضایعات کاغذ در چاپخانه‌ها) برای ساختن انواع کاغذها استفاده می‌کنند (1: ج 2، ص 2144).

تولید کاغذ. فرایند تولید کاغذ از این قرار است: الیاف سلولزی را در آب می‌گذارند تا رطوبت را جذب کنند و متورم و نرم شوند؛ بعد آنها را روی یک شبکه سیمی ظریف پهن می‌کنند تا آب موجود در الیاف گرفته شود و رشته‌های مرطوب بر سطح شبکه فرو نشینند و یک تخته شوند. الیاف با از دست دادن آب به هم نزدیک می‌شوند و در نقاطی که الیاف روی هم قرار می‌گیرند نوعی اتصال شیمیایی از نوع هیدروژنی شکل می‌گیرد و آنها را به هم متصل می‌کند. این ارتباط و خود اتصالی، کلید اصلی تولید یک برگ کاغذ چسبنده و سخت و محکم است. در این حالت به هیچ گونه چسب اضافی نیاز نیست و کاغذ پس از خارج شدن آب از الیاف سلولزی و خشک شدن آنها ساخته می‌شود.

کاغذ در جهان غرب و قبل از به‌وجود آمدن ماشین‌های کاغذسازی در نیمه اول قرن نوزدهم، از الیاف پنبه یا کتان ــ عمدتآ از پوشاک کهنه و دورریز ــ تهیه می‌شد. امروزه، حداقل 95 درصد کاغذ تولیدی در جهان از مشتقات الیاف چوب، و 5 درصد بقیه نیز از الیاف گیاهی نظیر باگاس (تفاله نیشکر)، کاه، و نی تولید می‌شود. هنوز انواع خاصی از کاغذ از برخی الیاف گیاهی نظیر پنبه، کتان، و کنف ساخته می‌شود. از این کاغذها برای تهیه اسکناس، کارهای هنری، کارهای چاپی اعلا، آثاری که باید محافظت و نگهداری شوند، و برای تعمیر و بازسازی کتاب‌های قدیمی نفیس آسیب دیده استفاده می‌شود.

آماده‌سازی الیاف در کاغذسازی. نخستین مرحله در تهیه کاغذ، جداسازی الیاف از بستر اصلی آنها در چوب است. این فرایند را خمیر کردن می‌گویند که دو روش عمده دارد:

1) خمیرکردن مکانیکی، که در آن برای خرد کردن چوب و بیرون آوردن ذرات الیاف از درون آن از عملیات سخت مکانیکی استفاده می‌شود؛ و 2) خمیر کردن شیمیایی، که در آن تراشه‌های چوب با به‌کارگیری گرما و فشار تحت تأثیر ترکیبات شیمیایی قرار می‌گیرند. محصولی که از روش شیمیایی به‌دست می‌آید کمتر از محصول روش مکانیکی است، ولی الیاف حاصله آسیب‌ناپذیرتر هستند و می‌توان از آن کاغذ بسیار محکم‌تری تولید کرد. هم‌اکنون فرایندهایی در کاغذسازی وجود دارد که از خصوصیات هر دو روش بهره می‌گیرند. اگر کاغذ سفید مورد نظر باشد، عملیات شست‌وشو (سفید کردن) نیز باید در فرایند ساخت منظور شود.

یک وجه اصلی کاغذسازی، فرایندی است که در آن الیاف معلق در آب تحت عمل پرداخت مکانیکی شدید قرار گیرند. عمل کوبیدن یا تصفیه، بر خصوصیات مکانیکی کاغذ اثر دارد. برای مثال افزایش پرداخت، موجب افزایش استحکام چگالی ظاهری الیاف است و اثر مستقیم آن بر روی الیاف، ایجاد انعطاف پذیری بیشتر آنهاست که موجب می‌شود الیاف بر روی یکدیگر خوابیده و سطح تماس بیشتری به‌وجود آید. به این ترتیب، اتصال بین الیاف تقویت می‌شود. البته این فرایند بسیار پیچیده است.

اجزای غیرالیافی کاغذ. در تولید کاغذهایی که از آنها برای چاپ یا نوشتن استفاده می‌شود، نوعی ماده پُر کننده به‌کار می‌رود. استفاده از این ماده نتایج بسیاری دارد مانند افزایش میزان ماتی، صافی، و یکنواختی کاغذ. مواد پرکننده رایج، چینی و گچ (کربنات کلسیم) است. سهم مواد پرکننده در کاغذ می‌تواند زیاد و بین 10 تا 15درصد وزن کاغذ را تشکیل دهد.

اغلب کاغذها به‌منظور کنترل واکنش آنها با آب و سایر سیالات، با روش‌های مختلفی تحت عملیات اصلاحی قرار می‌گیرند. کاغذی که فقط از الیاف سلولزی ساخته می‌شود آب را با سهولت بسیار زیاد جذب می‌کند. چنین کاغذهایی برای نوشتن با قلم و یا جوهر مناسب نیستند. به‌علاوه، در بسیاری از مصارف تجاری لازم است کاغذ به رطوبت مقاوم باشد. فرایند مقاوم کردن کاغذ به آب را «آهارزنی» می‌گویند.

آهارزنی داخلی، چنانکه معروف است، فراوان به‌کار می‌رود. این فرایند مستلزم افزودن مواد آهاری به ماده حاوی ذرات الیاف قبل از شکل گرفتن کاغذ است. ماده متداول یک نوع رزین چوبی است که با سولفات آلومینیوم تقویت شده است و کاغذسازان آن را زاج سبز می‌نامند. زاج سبز، رزین را روی سطح الیاف تثبیت می‌کند. متأسفانه نتیجه فرایند آهارزنی، به‌علت استفاده از زاج سبز، اسیدی شدن کاغذ است. این حالت اسیدی در کاغذ باقی می‌ماند و علت اصلی افت تدریجی مقاومت کاغذ همین است. در سال‌های اخیر، روش‌های اقتصادی آهارزنی داخلی با مواد خنثی یا قلیایی رواج یافته است که تا حد زیادی می‌تواند از فرسودگی جلوگیری کند. آهارزنی داخلی با آهارزنی سطحی و شست‌وشویی که شامل اصلاح کاغذ با نشاسته یا ژلاتین و یا مواد مشابه است، کاملا تفاوت دارد.

به کاغذ مواد دیگری، البته به مقدار بسیار کم، می‌افزایند تا به آن ویژگی خاص بدهند، مثلا آن را در برابر رطوبت مقاوم کند یا بر شفافیت آن بیفزایند و رنگ و سایه آن را تنظیم کنند.

پوشش و پرداخت سطح کاغذ. مواد پوششی عمل‌آور سطح کاغذ، اجزای مهم غیرالیافی کاغذ را تشکیل می‌دهد. یکی از این نمونه‌ها کاغذهای براق مورد استفاده در مجله‌ها هستند که گاه برای کتاب‌ها نیز به‌کار می‌روند. پوشش‌ها معمولا پایه رنگ‌دانه‌های معدنی پودری از نوع رس و کربنات کلسیم دارند و نباید با پرکننده‌ها اشتباه شوند. نتیجه این عمل تولید کاغذ بسیار مطلوب و خوش چاپ است.

ویژگی‌های کاغذ. کاغذ وقتی می‌تواند انتظاری را که از آن می‌رود برآورد که ویژگی‌های آن اندازه‌گیری و کنترل شوند. برای کاغذ مطلوب سه ویژگی مهم وجود دارد: 1) خصوصیات ماده سازنده کاغذ، نظیر مقاومت، وزن (جرم در واحد سطح)، و چگالی ظاهری؛ 2) خصوصیات مربوط به سطح کاغذ، نظیر صافی که نقش اصلی و کلیدی را در فرایند تبدیل نظیر چاپ دارند؛ و 3) خصوصیات بصری که عمدتآ رنگ، شفافیت، و ماتی هستند.

کاغذی که برای کتاب مورد استفاده قرار می‌گیرد باید به حد کافی محکم بوده و رنگ و شفافیت آن پذیرفتنی باشد. از دیدگاه حفاظت و نگهداری، یکی از مسائل عمده، فرسودگی در گذر زمان است. تغییر رنگ در اثر فرسودگی نیز مهم است، ولی اهمیت آن به نوع کاری که قرار است کاغذ انجام دهد ارتباط دارد؛ برای مثال رنگ در کتاب‌های هنری خیلی اهمیت دارد.

روش اصولی مطالعه خصوصیات مکانیکی کاغذ، منحنی بار کشیدگی است. فشار در نقطه پارگی، بیانگر مقاومت کششی کاغذ مورد آزمایش است؛ در حالی که کشیدگی در محل پارگی وسیله‌ای برای اندازه‌گیری مقاومت یا توانایی جذب انرژی قبل از پارگی است.

برای سنجش خصوصیات مکانیکی کاغذ، آزمایش‌های متعدد دیگری وجود دارد که تعدادی از آنها بر اساس شبیه‌سازی و قدرت ایستادگی کاغذ در مقابل نیرو انجام شده است. در این زمینه به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:

- مقاومت نسبت به پارگی، که با انرژی مورد نیاز برای انتشار پارگی در نمونه کاغذی که در آن شکافی ایجاد شده است اندازه‌گیری می‌شود.

- مقاومت در برابر سوراخ شدن (نیروی مورد نیاز برای ایجاد یک سوراخ در میان کاغذ با استفاده از یک دیافراگم لاستیکی مقاوم ایجاد می‌شود).

- پایداری در مقابل تا شدن، این خاصیت را به این ترتیب اندازه می‌گیرند که یک باریکه کاغذ را بارها به داخل و خارج تا می‌کنند تا پاره شود. همان‌طور که قبلا اشاره شد علاوه بر خصوصیات مکانیکی، برای کسانی که به کاغذ به‌عنوان محمل اطلاعات می‌نگرند، رنگ بیشتر از هر چیز دیگری مورد توجه است.

رنگ‌رفتگی و تبدیل رنگ کاغذ به قهوه‌ای متمایل به زرد در تماس با نور و روشنایی، رایج‌ترین مسئله است و از موارد آشنا در کتاب‌های جلد کاغذی قدیمی و به خصوص لبه برگ‌های آنهاست. عامل اصلی در رنگ‌رفتگی وجود یا عدم لیگنین است، زیرا کاغذهایی که دارای این ماده هستند در مقابل نور و روشنایی به سرعت زرد می‌شوند.

استانداردهای کاغذ بادوام در آینده. با توجه به مشکلاتی که کتابخانه‌ها، آرشیوها، و سایر مراکز نگهداری با آن مواجه هستند، باید تدبیری اتخاذ شود تا در مجموعه‌های در حال ایجاد، مشکلات فعلی وجود نداشته باشد. کمال مطلوب آن است که تمام اسناد و کتاب‌ها روی کاغذ بادوام نوشته شوند و تا آنجا که امکان دارد بر طول عمر این‌گونه کاغذها افزوده گردد. یکی از راه‌های رسیدن به این هدف تدوین استاندارد در تولید کاغذ است.

استاندارد برای کاغذهای بادوام برای آرشیوها از دیرباز وجود داشته است، ولی به سبب آنکه این‌گونه کاغذها معمولا کم خریده می‌شوند، قیمت آنها در مقایسه با قیمت کاغذهای معمولی خیلی گران‌تر است و به همین علت استفاده از آنها محدود به موارد خاص است. دوام کاغذ در سال‌های اخیر با به‌کارگیری سیستم‌های آهار خنثی یا قلیایی در کاغذسازی معمولی بسیار تغییر کرده است. اکنون می‌توان برای تهیه کاغذ بادوام برای استفاده در کتاب‌ها و سایر نشریات عمومی که دوام آنها اهمیت دارد، استاندارد تدوین کرد. این دیدگاه نوعی تغییر محوری در زمینه حفاظت و نگهداری از کتاب‌ها و اسناد است. در هر حال به این نکته حیاتی باید توجه داشت که استانداردها برای تولیدکنندگان باید عملی و دارای توجیه اقتصادی باشند در غیر این صورت رعایت نشده و نادیده انگاشته می‌شوند.

گام اساسی در زمینه استانداردسازی، انتشار استاندارد  ANSI239.48-1984تحت عنوان "دوام کاغذ برای مواد چاپی کتابخانه" از سوی مؤسسه استاندارد ملی امریکا بود که اخیرآ به‌روز شده است. سازمان جهانی استاندارد (ایزو)، استانداردهای خود را برای انواع کاغذهای مشابه با نام  ISO9706تهیه کرده است. هدف ایزو آن است که چاپخانه‌ها، ناشران، و دیگران بتوانند برای انواع اسناد و مدارک و نشریات از کاغذهایی استفاده کنند که قابل نگهداری طولانی در کتابخانه‌ها و آرشیوها بوده و اقتصادی نیز باشند. استانداردها بر اساس نتایج آزمایشگاهی تعیین می‌شوند. باید منتظر ماند و دید که آیا این استانداردها تأیید می‌شوند و در تولید کتاب‌ها و مدارک بادوام مورد استفاده قرار می‌گیرند یا نه؟

یک نکته کاملا روشن است و آن اینکه راه برای تولید کاغذ ارزان که بیش از حد نیاز بسیاری از آرشیوها و مصارف مشابه دوام دارد، باز شده است (2: 357-358).

 

مآخذ: 1) "کاغذ". دایره‌المعارف فارسی ]مصاحب[. ج2، ص 2143-2144؛

2) Priest, Derek. J. "Paper". International Encyclopedia of Information and Library Science. PP.356-359.

                فاطمه زندیان؛ نورالله مرادی

گرفته شده از دانشنامه آزاد