دانلود مقاله کاغذ و مقوا

کاغذ و مقوا:
تاریخچه کاغذ همان تاریخ تحول بشری و فرهنگ اوست.

مصریان، یونانیان و رومی های باستان بر روی پاپیروس یا مواد شبه کاغذ می نوشتند.

کاغذ های امروزی برای اولین بار در چین ساخته و استفاده شدند و در آنجا توسعه یافتند.

کاغذ به عنوان مهمترین حمل کننده اطلاعات در گذشته مطرح بود.

تنها با توسعه و افزایش تولید کاغذ بود که انتقال اطلاعات، دانش و آموزش به بخش اعظمی از جامعه امکان پذیر شد.

با کاغذ بود که امپراطوری های بزرگ راحت تر توانسته امپراطوری خود را اداره کنند.

در گذشته کاغذ محصولی بسیار با ارزش بوده و کاغذ سازی یک هنر ارزنده (هنری که معمولا به دلیل فواید فراوانی که داشت مخفی نگه داشته می شد).

امروزه، کاغذ از یک ماده صنعتی – هنری کمیاب به یک کالای مصرفی با ارزش کاربردی بالا در ارتباطات در آموزش، هنر، مواد بهداشتی و آرایشی و ...

تبدیل شده است.

هیچ کس نمی تواند دنیای بدون کاغذ را تصور کند.

انواع بسیار متنوعی از کاغذ تولید می شود تا نیازهای خاص هر کاربرد را بپوشاند.

کاغذهای گرافیکی ،کاغذهای بسته بندی و مقوا، کاغذهای بهداشتی و انواع خاص کاغذ را می توان بصورت اشباع شده، روکش دار، لایه لایه، بصورت الیاف درشت و حتی در قالب درست کرد.

فراورده های کاغذی خانه های ما را زینت می دهند و محصولات بهداشتی کاغذ زندگی روزمره را راحت تر می کند.

یک زندگی راحت تر با تعداد کافی از چک های بانکی داخل کیف شما ممکن تر است کاغذهای بسته بندی و مقوا در بسته بندی محصولات تهیه مواد لازم فروشگاها کاربرد دارند.

کاغذهای چاپ شده کامپیوتری و دیگر کاغذهای گرافیکی مثل روزنامه ها، مجلات و کتابها ما را در زندگی خود یاری می کنند.

حتی امروزه زندگی دیجیتال کاغذ یک وسیله قابل اعتماد برای حفظ و ذخیره داده ها و مدارک است.

مصرف جهانی کاغذ به طور پیوسته در طول سالیان افزایش یافته است.

مصرف کاغذ در کشورهای مختلف با تولید ناخالصی های ملی مرتبط است بنابراین افزایش مصرف کاغذ و مقوا در کشورهای مختلف متفاوت است و بستگی دارد به اینکه آیا اقتصاد آن کشور اشباع است یا خیر.

مثل آمریکا و اروپای مرکزی و یا تقاضا در حال رشد سریع است مثل چین.

نسبت مصرف جهانی انواع مختلف کاغذ و مقوا نیز نسبت به گذشته تغییر کرده است و در آینده، نیز براساس تحولات اجتماعی و صنعتی و پیشرفت های کشورهای مجزا و یا کل جهان تغییر خواهد کرد.

اجزا مورد استفاده در تولید جهانی کاغذ و مقوا در شکل 1-1 آورده شده است.

امروزه کاغذهای بازیافتی به مهمترین منبع برای تولید کاغذ تبدیل شده است و بعد از آن به ترتیب خمیرهای شیمیایی.

خمیرهای مکانیکی، رنگدانه ها و پر کننده ها و افزودنی های شیمیایی قرار دارند.

کاغذ عمدتا براساس فیبرهای حاصل از چوب های فرآوری شده ساخته می شود که این ماده یک ماده خام برگشت پذیر و قابل بازیافت است.

خصوصیت ویژه این فیبرها این است که: مقاومت کاغذ،حاصل از پیوندهای هیدروژنی بین فیبرهای مجزاست.

در موارد مشخصی با اضافه کردن آهار و یا افزودنی های افزاینده مقاومت، پیوندهای فیبری، بهبود می یابند.

پیوندهای هیدروژنی با جنس شدن دوباره کاغذها سست می شوند که این باعث راحتی بازیافت می گردد.

افزایش بازیافت کاغذ و درختکاری های پایدار به حفظ منابع چوب زمین کمک می کنند.

صنایع کاغذ سازی نیز پیوسته استانداردها خود را بهبود داده و خود را با نیازهای زیست محیطی سازگار می کنند از جمله در مصرف آب در مقابل فاضلاب تولیدی، مصرف انرژی و مصرف اولیه و ثانویه فیبر، این استانداردها باید حفظ و حتی در آینده بهبود یابند، زیرا منابع محدود است و مصرف کاغذ و مقوا با افزایش روز افزون مواجه است.

بازار کاغذ و مقوا بازار جهانی است و در صنایع کاغذسازی ادغام های واضحی صورت پذیرفته است.

در 1950، 150 تا از بزرگترین کمپانی ها در حدود 45% کاغذ را تولید می کردند.

در 2000 این مقدار به 70% رسید در حالیکه بازار کلی حدودا دو برابر یعنی از 170 میلیون تن در سال به 320 میلیون تن در سال رسیده بود.

به نظر می رسد که این فرایند تمرکز بافتی تولید کاغذ هنوز به پایان نرسیده است.

کاغذسازی از یک هنر که تمام فرایندهای خاص آن بصورت راز نگه داشته می شد به یک صنعت با تاسیسات و تکنولوژی بالا و با رویکرد علمی تبدیل شده است.

چالش های مهم در اینجا تولید انبوه از نظر کمی و تقاضا برای کیفیت بهتر کاغذ و مقوا و یکدست بودن آنها است.

تنها تولیدات با کیفیت بالا- و قیمت پائین – نیازها و خواسته های مصرف کننده را برطرف می کند.

از آنجا که کاغذ یک محصول مصرفی است قیمت پایین این محصول الزامی است.

از آنجا که فیبر خام مهمترین فاکتور قیمت در تولید کاغذ است کاغذ بازیافتی به مهمترین منبع ماده اولیه تبدیل شده است و نسبت آن بیشتر نیز خواهد شد.

انواع کاغذ مثل کاغذ روزنامه، کاغذهای بسته بندی و مقوا را می تواند به راحتی و کاملا از کاغذ بازیافتی تولید کرد.

اما امروزه باید از کاغذها و فیبرهای بازیافتی برای تولید کاغذهایی با همان کیفیت مثل قبل استفاده نمود و استفاده از این فیبرهای بازیافتی برای تولید کاغذهای با کیفیت پایین تر دیگر اقتصادی نیست.

در گذشته که کارخانجات کاغذسازی از فیبرهای خالص استفاده می کردند باید کارخانه در نزدیک جنگل و حتی الامکان در نزدیکی منابع آب و انرژی مورد نیاز خود بنا می شد.

این هنوز هم در مناطقی از پرتقال و اسپانیا، برزیل، با درختان زیاد اوکالیپتوس که عمدتا برای کاغذهای با کیفیت مناسب برای کپی استفاده می شود، صادق است.

یک نتیجه افزایش مصرف از کاغذهای بازیافتی امکان احداث کارخانجات نزدیکی مناطق با جمعیت زیاد است بدین ترتیب می توان دسترسی راحتتری به منابع کاغذ بازیافتی داشت و همچنین به بازار مصرف نیز نزدیکتر بود.

نیاز عمده برای کارخانجات جدیدتر در حدود 500 میلیون یورو است.

در سی سال گذشته هزینه سرمایه گذاری نسبت به تولید سالیانه نصف شده است.

ا ین کاهش به دلیل افزایش سرعت تولید کاغذ توسط ماشین آلات است.

هر چند که سرمایه گذاری نیز افزایش یافته است.

مروری بر فرایند تولید کاغذ و مقوا:
تولید کاغذ امروزه بطور کلی شامل همان مراحل و قدم هایی است که قرنها بکار گرفته شده، آماده سازی مواد فیبری، شکل دهی صفحه یا بافت، پرس کردن، خشک کردن، اندازه کردن و هموار سازی، هر چند در طی دو قرن گذشته بسیاری از جزئیات تغییر کرده است.

هر کدام از این مراحل دستخوش تحقیقات و پیشرفت های زیادی شده اند تا بتوانند شرایط اقتصادی و اکولوژیک را برآورده سازند.

تمامی مراحل زنجیره ای از فیبر تا مصرف کننده دچار این تحولات شده اند.

این زنجیره تنها شامل صنایع کاغذسازی و صنایع وابسته مثل ماشین سازی و صنایع شیمیایی نمی شود بلکه صنایع مصرف کننده مثل چاپ را نیز در بر می گیرد.

تحقیقات و گسترش بر روی جنبه های زیست محیطی و اقتصادی متمرکز شده اند از جمله:
• کاهش استفاده از مواد خام، انرژی و آب وکاهش صدا
• قابلیت کارکرد زیاد و عمر طولانی ماشین آلات و قطعات آنها
• بهبود کیفیت کاغذ و مقوا با توجه به بهبود کیفیت تبدیلی
که منجر به نتایجی با ارزش عملی بالا از قبیل موارد زیر شده اند:
• درک بهتر و کنترل نتیجه بخش کل فرایند
• کاهش مصرف فیبر با کاهش وزن پایه با همان سطح کیفیت و ارزش عملی
• افزایش نرخ بازیافت در تولید با کاغذ گرافیک و تا 100% کاغذ روزنامه و نرخ رو به رشد بازیافت کاغذهای خیلی فشرده و کاغذهای باروکش نازک
• پر کننده ها و روکش ها جایگزین قسمتی از مواد فیبری گرانقیمت شده و باعث بهبود کیفیت شده اند
• روش های پوشش دهی و شرکتی جدید
• امنیت بیشتر در خشک کن ها و عملیات غلتک، پرس، مکش
• متدهای جدید در طراحی مواد برای جلوگیری از خوردگی قطعات ماشین آلات
• کمترین تعداد نیروی انسانی در پروسه تولید کاغذ و مقوا
تحقیق و گسترش توسط ابزار آلات و علوم جدید حمایت می شود مثل:
• آنالیز فرایند با استفاده از وسایل اندازه گیری دقیق و روشهای آنالیز پیشرفته
• شبیه سازی فرایند و تکنیک های کنترل پیش رفته
• بررسی و ریخت شناسی فیبرهای مورد استفاده
• مواد شیمیایی و کارکردی در حال توسعه
• استفاده از روشهای المان محدود، دینامیک پلات محاسباتی
• تکنیک های مصور سازی نانو و میکرو
• علم مواد شامل، لایه نشانی پلاسما یونی در مواد پایه در دماهای پایین
فرایند تولید کاغذ:
فرایند تولید کاغذ با تحویل مواد خام از انبار شروع میشود که این مواد خام عبارتند از:
• خمیر های دست نخورده ( شیمیایی و مکانیکی) که در ظروف بزرگ خاص و بصورت سوسپانسیون آورده می شود.

وقتی که خمیر و کاغذ هر دو در یک مکان تولید شوند.

• کاغذهای بازیافتی معمولا بصورت رقیق شده
• پر کننده ها و رنگدانه ها
• افزودنی های شیمیایی
• رنگ های پوششی وقتی کاغذ پوششی تولید می شود.

همه ی این اجزا باید بصورت کافی برای استفاده بهینه در فرایند کاغذ سازی آماده شوند.

افزودنی ها ممکن است برای استفاده بصورت آماده تحویل داده شوند و یا در پایان براساس نیاز تهیه شود.

تهیه محموله فیبر بسته به هدف و نحوه فراوری شامل چندین واحد عملیاتی می شود.

تهیه محموله خمیر فیبر به وسائل و انرژی کمتری در مقایسه با کاغذ بازیافتی نیاز دارد هر چند کاغذ بازیافتی به عنوان ماده خام، ارزان تر تمام می شود.

تهیه فیبر در جعبه ماشین کاغذ تمام می شود.

در اینجا برای به حداقل رساندن مواد شیمیایی و آلاینده بهتر است از محموله غلظت بالا استفاده شود.

پس از تهیه مواد لازم اولیه و آماده سازی، این مواد تحویل دستگاه کاغذسازی داده می شوند
فرایندهای اصلی آنها عبارت اند از:
• اندازه گیری دقیق و ترکیب یکنواخت همه اجزای مختلف سوسپانسیون نهایی که باید به ماشین کاغذ تحویل داده شود
• تهیه یک جریان پیوسته از سوسپانسیون با غلظت، کیفیت و نرخ جریان ثابت در مقدار ثابت به مخزن ماشین کاغذ
سیستم جریان تحویلی در تقسیم کننده مخزن به پایان می رسد.

وظیفه ماشین کاغذ تهیه کاغذ و مقوا با کیفیت مورد نظر مصرف کننده یا فرایندهای میانی مثل چاپ و تبدیل است.

خواص کاغذ و مقوا باید در جهت ماشین MD و در جهت عمود بر ماشین CD برابر و یکنواخت باشند.

بعلاوه دستگاه ماشین باید بهترین استفاده از کیفیت مواد ورودی را انجام دهد.

ماشین کاغذ سازی شامل بخش های زیر است : مخزن تقسیم کننده که سوسپانسیون را در عرض ماشین روی سیم ها پخش می کند قسمت سیم یا مفتول کشی که در این قسمت سوسپانسیون بعد از آبگیری به شکل یک رول بی پایان در می آید.

قسمت فشار، که آب باقیمانده در شبکه را با پرس مکانیکی می گیرد.

قسمت خشک کن که آب باقیمانده کاغذ و مقوا را بخار می کند.

معمولا یک قسمت اندازه گیری که آهار و رنگدانه به شبکه اضافه می کند گاهی یک بخش پوشش دهی که رنگ های لعابی را به شبکه اضافه می کند یک غلتک پایانی که سطح کاغذ یا مقوا را هموار می کند.

پروسه تولید با کاغذ با پیچاندن رول کاغذ بر روی یک قرقره به پایان می رسد.

بطور سنتی پوشش دهی و غلتک برای بهبود و افزایش کیفیت سطح یک پروسه خارج از خط است البته امروزه هر دو این قسمت ها به طور روز افزاینده به ماشین کاغذ اضافه شده اند.

فعالیت نهایی در تهیه کاغذ و مقوا برش دادن مدلهای بزرگ،کوچک با عرض کمتر است و بسته بندی رول های کوچکتر بدست آمده برای حمل و نقل کاغذ پاره ها طی فرایند تولید باید بازیافت شوند و فیبرها موجود در آب سفید ( آب مورد استفاده در سیکل بسته ماشین کاغذ سازی) نیز بازیافت می شوند و آب باقیمانده به سیستم جریان تحویلی برگردانده می شود.

و آب تازه به داخل ماشین کاغذ تغذیه می شود.

در طول خط تولید غلظت مواد تغییر می کند با توجه به نیاز هر واحد عملکرد اصطلاحات غلظت کم، متوسط، و بالا به غلظت وابسته به عملکرد واقعی هر یونیت براساس ( جدول 1-1) نسبت داده می شوند همچنین مهم است که بدانیم این غلظت مربوط به غلظت کلی و مجموع فیبر و پر کننده هاست و یا فقط فیبر است.

2-1- پیش زمینه تاریخی کاغذ کاغذ بصورت بین المللی بعنوان یک لایه نازک از فیبرهای عمدتا سلولوزیکی گیاهی تعریف میشود که با آبگیری دوغاب فیبر و آب بر روی یک صفحه توری تولید می شود.

به این دوغاب خمیر گفته می شود.

علارغم پیشرفت های اخیر فیبرهای سلولوزی گیاهی به عنوان جز اصلی کاغذ باقیمانده است و آب نیز برای تهیه خمیر و در تشکیل رول کاغذ نیز بکار می رود.

مواد ساخته شده پیش از کاغذ: کاغذ آخرین و تکامل یافته ترین محصول ساخته شده از فیبر بوده به طور کلی قبل از محصولات دیگری به اقتضای نیاز بشر تولید و مورد استفاده قرار می گرفته که در زیر به اختصار در مورد تعدادی از آنها توضیحاتی ارائه شده : این لباس ازTapa(لباس ساخته شده از پوست درخ) زمان های ماقبل تاریخ تولید می شده است و به فراوانی در استوا و در بین همه فرهنگ ها برای پوشاندن و تزئین بکار می رفته است.

این لباس از ضربه زدن و فشار دادن پوسته داخلی درخت ها وبوته ها مثل توت، انجیر، لیمو و رافنه بدست می آمد و به عنوان Tapa شناخته می شود.

Tapa یک پارچه نمدی شکل است مشابه کاغذهای بافتنی زمخت که اثر چکش ضربه ای بر آن است.

اما از نقطه نظر فنی این نوعی کاغذ غیر بافتنی است سه تکنیک مختلف در ساخت Tapa باید در نظر گرفته شود.بهترین روش شامل سه مرحله است در مرحله اول نوارهای باریکی از پوست درخت بریده می شوند و برای چندین ساعت در مخلوط آب و خاکستر جوشانده می شوند.

این بخش بسیار شبیه عملیات اصلی در خمیرسازی آلکالین است پس نوارها شسته و در کنار هم روی یک تخته چوبی قرارمی گیرند و با چکش به آنها ضربه زده می شود.

بنابراین یک ورقه کوچک روی تخته تشکیل می شود.

سومین مرحله، شامل خشک کردن و هموارسازی است.

نمد: فن نمدسازی نیز به ماقبل تاریخ بر می گردد.

فیبرهای گیاهی یا پشم حیوانات از منبع جدا شده به صورت لایه های کلفت روی پارچه با حصیر پهن می شوند.

پس با یک لایه پارچه دیگر پوشانده می شوند و با پارچه یا چوب سنگین به آنها ضربه می زنند تا آنها را با هم یکپارچه کنند.

یک روش دیگر این است که حصیر محتوی فیبرها را لوله کنیم و ضربه زده شود.

حصیر چندین مرتبه باز و لوله می شود.

در نمدسازی خیس از آب برای نم دار کردن فیبرها استفاده می شود که این کار به نمدسازی کمک می کند.

پاپیروس: معمول ترین ماده برای نوشتن در مصر باستان که در شروع هزاره سوم پیش از میلاد تولید شده این گونه که ساقه های سه گوش مانند گیاه پاپیروس، پوسته پوسته می شوند و مغز تیره وسط آن به صورت نازک و باریک بریده شده.

اولین لایه های مرطوب کنار هم به صورت عمودی قرار می گیرند با یک روی هم افتادگی کم که مجموع روی یک تخته پهن می شوند.

پس یکسری لایه های نازک افقی نیز به همان ترتیب روی آنها قرار داده می شود پس لایه ها توسط یک دسته چوبی کوبیده و فشرده می شوند که منجر به درهم فرو رفتن فیبرهای موجود در آنها می شود.

البته مقدار زیادی از فیبرها به صورت دست نخورده همانند پیوند اصلی در مغز میانه یا بیرون باقی می ماند بعد از خشک کردن و هموار سازی دسته ای از ورقه ها به یکدیگر چسبانده می شوند تا به صورت یک مدل درآیند و آماده نوشتن بر روی آن می شوند.

چسباندن خرده ورقه های پاپیروس منجر به تولید تخته های مقوائی و کاغذ می شود.

رولهای پاپیروس جدید خیلی محکم و انعطاف پذیر هستند و یک ماده ایده آل برای نوشتن.

آنها با کیفیت خیلی خوب به نواحی دریای مدیترانه تا قرن 8 بعد از میلاد صادر می شدند.

کاغذ پوستی ( کاغذ بدست آمده از پوست حیوانات) جایگزین محصول رو به کاهش تولید شده در مصرف شد وقتی که کاغذ از شرق وارد شد « ماده نویسندگی مصری» نام گرفت زیرا همانند پاپیدوس بود.

اختراع کاغذ: قدیمی ترین روش فنی تولید کاغذ ریختن فیبر کاغذ به داخل قالب قدیمی است که هنوز در بعضی مناطق مثل هیمالیا و مناطق دور دست چین و جنوب شرق آسیا استفاده می شود.

به وضوح مشخص است که این روش از فن نمد مالی و پارچه سازی منشا گرفته است.

از کشفیات جدید، مربوط به قدیمی ترین کاغذها در گورستان های چینی و یا تپه های ممنوعه پادگان های نظامی استباد شد که بعضی از انواع کاغذ در چین و در آخرین قرن های قبل از میلاد مسیح تولید شده است.

بهرحال تاریخچه چین نشان می دهد در سال 105 بعد از میلاد در "لویانگ" مامور رسمی بارگاه « کای لون» کاغذ سازی از باطله های پارچه را اختراع کرد به این معنی که او از پارچه های کهنه شروع به تکثیر کاغذ به عنوان لازمه اصلی برای نوشتن کرد و این تولید کاغذ به شکلی که ما امروزه می شناسیم بود.

کاغذ چینی: کاغذسازان چینی با جایگزین کردن روش ریختن خمیر، تولید را بهبود قابل توجهی بخشیدن آنها صفحات بامبورا را داخل ظرف حاوی خمیر رقیق شده فرو می کردند.

بعد از بیرون کشیدن قالب از ظرف و آب گیری آن را بلافاصله روی یک تخته چوبی و یا دیوار گچی برای خشک شدن قرار می دادند.

ورقه های سخت شده از گیاه بامبو که انعطاف پذیر بودند به صورت رول در آورده و مابقی دوباره در خمره مورد استفاده قرار می گیرد.

بنابراین مشکل صبر کردن برای خشک شدن دوباره قالب برطرف شد.

بخاطر کمبود کاغذ و تنه درخت توت آنها از بامبو بعنوان یک منبع اضافی برای فیبر استفاده کردند که خمیرسازی آن چندین ماه طول می کشید.

چین چندین نوع خاص کاغذ ( کاغذهای روکش دار، خشک، رنگی، ضد رطوبت و ضد آب) تولید کرد.

کاغذهای سایز بزرگ با قرار دادن چندین کاغذ کوچکتر در کنار هم تولید می شد.

آنها قبل از قرار دادن قالب در ظرف با قراردادن یک پرو یا تیکه ای چوب نشان خاصی روی کاغذ می گذاشتند.

این کاغذها همه گونه مصرفی داشتند.

مثل نوشتن، نقاشی کشیدن، بسته بندی، تولید پارچه، محافظت در برابر باد و باران، دکوراسیون پنجره و حتی در تولید بالون و کایت و در آخر برای تولید کاغذ پول.

رواج تولید کاغذ در شرق: تکنیک های تولید کاغذ چینی به کره و نیز در سال 610 قبل از میلاد به ژاپن رسید.

در هر دوی این کشورها عمدتا از درخت توت استفاده می شد.

در ژاپن روش فرو بردن ، توسعه پیدا کرد با استفاده از یک قالب بزرگ متصل شده روی یک چوب بالا و پایین رونده، کاغذ سازان ژاپنی مشتاق کاغذهای هنری برای مصارف دکوراسیون بودند.

سپس در قرن 14 ام بعد از میلاد کاغذ سازی توسط چینیها و از طریق جاده ابریشم به آسیای مرکزی رسید که در این مناطق که از روش های قدیمی و گیاهان محلی مثل توت سیاه استفاده می کردند.

در این جا تبتی ها صنعت کاغذسازی را یاد گرفتند و دانش آن را به دهکده های بالای هیمالیا منتقل کردند و از گیاهان بومی همانجا برای تولید کاغذ استفاده نمودند.از جنوب چین روش قدیمی ریختن به امپراطوری های در حال رشد جنوب آسیا گسترش یافت هند استفاده از مواد نوشتاری قدیمی مثل پوست درخت، برگ درخت و پارچه را برای مدتها ادامه داد.

تنها در دوره های بعد تر( قرن 11 بعد از میلاد) بود که کاغذسازی از شمال و از طریق تماس با آسیای مرکزی و ایران به هند معرفی شد.

کاغذ عربی: عربها در زمان پیشرویهایشان به شرق وقتی که به سمرقند رسیدند با یک روش جدیدی نوشتاری آشنا شدند و متعاقبا بعد از این آشنائی کارخانه های ساخت کاغذ را در بغداد، دمشق و پایتخت مصر و کمی بعد در مغرب راه اندازی کردند.

در این کشورها درخت برای تولید کاغذ وجود نداشت بنابراین عربها ورقه های نامرغوبی می ساختند که هر دو سوی ورقه را با خمیر نشاسته (از گندم یا برنج) می پوشاندند که این نشاسته ها قابلیت رنگ پذیری داشتند و این خاصیت مرغوب خاصی به کاغذ می بخشید اما در محیط مرطوب مستعد از بین رفتن بودند.

در قرن 11 میلادی دانش ساخت کاغذ عرب به روم رسید و انسانهای قرون وسطای اروپا مخصوصا اسپانیائی ها و ایتالیائی ها از آن استفاده کردند.

کاغذ اروپای قرون وسطا: کاغذ سازان ژنو و مرکز ایتالیا، تلاش کردند که روش عربها را پیشرفت دهند.

آنها هنوز هم از نفت و پارچه کتان خمیر کاغذ بدست می آوردند اما روش کوبیدن را بهبود بخشیدند.

از نیروی آب برای به حرکت درآوردن تنه های بزرگ درخت بلوط که از آنها برای فشردن و کوبیدن الیاف استفاده می کردند، بهره بردند.

از دیگر پیشرفت های که آنها بدست آوردند، استفاده از قالبهای چوبی با قابی از سیمهای مسی و برنجی، دستگاه پرس قوی و استفاده از چسب حیوانی به جای نشاسته بود.

در این زمان تقسیم کار منجر به افزایش قابل ملاحظه ای در تولید شد.

کارکردن کنار خمره اصلی معمولا شامل چهار نفر می شد.

کسی که با استفاده از قالب ورقها را درست می کرد، کسی که بعد از تولید ورق ها، آنها راروی نمد قرار می داد.

یک نفر که ورق های نم دار را از روی نمد بر می داشت و شاگردی که مسئول تغذیه خمیر به داخل خمره اصلی و تامین حرارت آن بود.

فشار مشترکاً توسط این تیم تامین می شد.

وابسته به نوع قالب روزانه.

برای ساعت کاری متوسط بین 13 تا 15 ساعت در روز حدود 4500 ورق تولید می شد.

کاغذهای تولیدی در اتاق زیر شیروانی بعد از اینکه توسط زنان روی طناب آویزان می شدند خشک می شدند.

بغیر از سایزهای مختلف سه نوع اصلی کاغذ تولید می شد، کاغذ نوشتاری را برای مصارف دفترخانه و نامه نویسی، کاغذ چاپی، کاغذ بسته بندی ارزان که برای پیس نویس نیز استفاده می شد.

بعنوان یک نتیجه مضاعف از تغییر در ساختار قالب می توان به اختراع « چاپ سفید» قرون وسطا اشاره کرد یک چاپ سفید واقعی شامل یک تصویر روشن در ورقه کاغذ است که توسط چشم غیر مسلح دیده می شود.

از چاپ سفید بعنوان مارک تجاری استفاده می شود که می توانست یک اعتبار تاریخی باشد با این کار می توان زمان و محل اصلی یک چاپ یا سند را یافت.

مکانیزه سازی و صنعتی شدن در اروپا پیشرفت های تکنولوژی ادامه یافت.

در قرن 16 ام پرداخت کاری ورق ها با دست توسط شیشه یا سنگ انجام و با استفاده از چکش تکمیل شد.

تا انتهای قرن 17 ام یک دستگاه در هلند اختراع شد به نام Hollander beater"" که جایگزین ماشین پرس شد.

از آنجا که در این دستگاه جدید فیبرها به قطعات کوچکتری خرد می شدند، عمر کاغذ تولیدی بیشتر بود از طرفی سرعت این دستگاه نیز بالا بود.

این پدیده در سایز بندی نیز موثر واقع می شد.

برای بهبود حلالیت و نفوذ محلول چسب حیوانی، زاج سفید ( سولفات مضاعف آلومینیوم و پتاسیم) افزوده می شد که منجر به کاهش اسیدیته کاغذ شد.

پیشرفت های آتی در چاپ در قرن 18 ام و 19 ام باعث درخواست و تقاضای روزافزون برای کاغذ خصوصا در چاپهای جدید شد.

این مسئله و همچنین افزایش شدید تولید کاغذ باعث کمبود جدی مواد اولیه شد و این خود منجر به ایجاد آئین نامه های تجارت کاغذهای پارچه ای که از پارچه ها و الیاف با کیفیت پایین مثل پشم و پنبه تولید می شدند، شد.

که این الیاف همراه پر کننده هایی مثل آهار و نشاسته و کائولین بکار برده می شدند.

یک سری تحقیقات اصولی برای جایگزینی الیاف پارچه ای الزامی بنظر می رسید.

تلاشها برای بهبود کیفیت کاغذ ( قالب های بافتنی از سیم از سال 1738) و افزایش تولید تا حد ممکن باعث استخدام هر چه بیشتر افراد محلی و بهبود و توسعه وسایل مکانیکی جانبی شد.

که در نهایت منجر به طراحی و ساخت ماشین کاغذ سازی شد.

ماشین کاغذ سازی: یک مرد فرانسوی به اسم J.N.L.Robert اولین ماشین کاغذسازی را در سال 1799 ساخت.

این وسیله توسط یک کارگر و با کمک میله محور بحرکت در می آمد.

خمیر رقیق شده درون خمره بزرگ بدرون قالب چوبی توسط یک چرخ پره دار ریخته و به سمت صفحه سیمی افقی هدایت می شد.

صفحه حامل درون کاغذ به جلو حرکت می کرد و افقی کشیده و از بین یک جفت غلطک با روکش نمد عبور داده می شد.

این رول هنوز نمدار است و توسط یک کارگر به قطعات بزرگ بریده می شد و نهایتا روی طناب برای خشک شدن آویزان می شد.

این ماشین در انگلستان توسط Bryan Donkin و برادران fourdrinier توسعه پیدا کرد.

به سرعت انواع دیگری نیز ساخته شد از جمله ماشین سیلندری که در آنها یک سیلندر با یک صفحه سیمی متصل به آن وجود داشت که داخل خمره اصلی پر از خمیر می چرخید.

انواع دیگر شامل قالب زنجیره ای و ماشین دو سیمه بودند.

دو نوع تخت و ماشین سیلندری در قرن 19 ام توسعه پیدا کردند و پیشرفته تر شدند یک قسمت خشک کن به آنها افزوده شد (Crompton,1820).

بعدها یک ماشین تابنده و یک قسمت غلطک نیز به آنها افزوده شد.(1850) این پیشرفت های دائم منجر با افزایش چشمگیر تولید گشت.

ماشین کاغذسازی پیشرو صنعتی شدن بود.

در این شرایط کارگاه های کوچکتر که نمی توانستند یا نمی خواستند که ماشین تهیه کنند به تولید انواع خاص کاغذ دست ساز و یا مقوا روی آوردند ولی دیر یا زود مجبور به توقف فعالیت خود شدند و بقیه کارگاه خود را به روز کردند.

قدم اساسی در پیشرفت تولید کاغذ در آمریکا در 1815 صورت گرفت و یک ماشین خاص از نوع ماشین سیلندری به نام "yankee" ساخته شد و بزودی آمریکا به بزرگترین تولید کننده کاغذ بدل شد.

خمیرسازی و چسب زنی: در کاغذ سازی اروپای قرون وسطا الیاف نم دار می شدند و قبل از خرد کردن آنها را در معرض هوا قرار می دادند تا در طی هفته ها پوسیده شوند.

این عمل به برطرف کردن کثیفی و گره های دورن بافتها کمک می کرد و معادل تصفیه آنزیمی امروزه بود.

در طی فرایند خرد کردن آهک مرده به محلول اضافه می شد این عمل منجر به بهبود کیفیت و جدایی فیبرها و همچنین سفید شدن آنها می شد.

حتی بعد از شستن نیز ذرات کربنات کلسیم و کربنات منیزیون در فیبرها باقی می ماندند و داخل خمره و کاغذ نیز می شدند.

و در آنجا به عنوان یک خنثی کننده اسید باعث افزایش طول عمر کاغذهای دست ساز قدیمی می شدند در قرون 18ام و 19 ام تلاشهای زیادی برای افزایش راندمان خمیرسازی الیاف صورت گرفت دستگاههای خرد کننده و تصفیه کننده جایگزین وسائل قدیمی خرد کردن و جوشاندن الیاف شدند ماشین پرس و فیلتر کننده ها جایگزین دستگاه Hollander beater شدند.

در 177 فردی از جاذب بنتونیت برای رنگ زدائی استفاده کرد.

کاه، بعنوان ماده اولیه بسیار گسترش پیدا کرد.

اما به خاطر کیفیت پایین کاغذ تولیدی بزودی مردود شد.

تنها بعد از اختراع پروسه تولید مکانیکی فیبر خرد شده از تنه درخت و خمیرسازی شیمیایی مشکل تولید مقادیر زیاد فیبر حل شد.

چسب زنی غوطه وری دسته های کاغذ در محلول چسب حیوانی با چسب زنی خمیر با استفاده از صمغ صنوبر و زاج سفید جایگزین شد.

محیط اسیدی ایجاد شده، دلیل اصلی و عهده دار نقش اصلی در طول عمر کم کاغذهای تولید صنعتی تا سال 1980 است خصوصاً در انواعی از کاغذهای شامل چوب که واکنش های ماده چوب نیز وجود دارد.

از صنعتی شدن تا اتوماسیون و جهانی شدن: روند اقتصادی و تکنولوژیک قرون 19 و 20 چند دوره مجزا با همپوشانی جزئی که هر کدام با روند خاصی مشخص می شوند قابل تشخیص اند.

افزایش سرمایه گذاری کلان لازمه مکانیزه کردن تولید کاغذ است و کاهش و کمبود منابع الیاف مشکل بزرگ کاغذسازی است در نتیجه معرفی بخش خمیر سازی در کارخانجات کاغذسازی یا ساخت کارخانه مستقل خمیرسازی یک امر اساسی شد.

تحول در ماشین های کاغذسازی وابسته به پیشرفت در مهندسی و متالورژی بود.

تا زمانی که توربین ها جایگزین آسیاب آبی شدند، برای به حرکت درآوردن یک ماشین کاغذسازی توسعه یافته انرژی آب بسیار کند و ضعیف بود حتی ایجاد ماشین بخار هم کمک زیادی نکرد، تنها زمانیکه وجود آهن با کیفیت، اجازه استفاده از بخار با فشار بالا و سوپرهیت را داد پیشرفت در کاغذسازی شروع شد.

اما هنوز مشکل انتقال توان به دیگر بخش های ماشین کاغذسازی باقی ماند.

در اینجا به وجود آمدن الکتریسیته اجازه نصب نیروی محرکه مجزا برای قسمت های مختلف ماشین را داد و پیشرفت سریع به سوی آینده شروع شد.

عرض رولهای کاغذ و سرعت کار افزایش قابل توجهی یافت و ماشین های خاصی برای تولید انواع مختلفی از کاغذها و مقواها طراحی شد و توسعه یافت ( مانند دستگاه چند سیلندره) همزمان با پیشرفت چاپ در قرن 19 ام انواع جدیدی از کاغذ نیز ساخته شد همچنین انواع ویژه ای از کاغذ مثل کارت منگنه (پانچ کارت)، یقه های ایستاده،لوله کاغذی، کاغذ روغنی، کاغذ مهمات، پاکت نامه، کاغذ تنباکو، کاغذ توالت و غیره نیز بوجود آمد.

اندازه کارخانه های خمیرسازی و کاغذسازی آنچنان رشد کرد که مجموعه های جدیدتری بوجود آمد و تغییرات گسترده ای در تحقیقات و پیشرفتها، بازاریابی، کنترل و حمل و نقل صورت گرفت.

در اکثر مواقع این تحولات منجر به ایجاد گروههای بازرگانی و ادغام شرکت ها می شد.

در دهه 1980استفاده از مواد جدید ( خمیر ترمو مکانیکی، فیبرهای بازیافتی رنگ زدایی شده، پر کننده های جدید مواد شیمیایی فرایندها و رنگها) و اصول تشکیل شبکه جدید (مثل سیم های دوگانه و شکل دهنده های درزی) چسب های خنثی و - مهمترین تغییر- اتوماسیون، پیشرفته های بیشتری را بوجود آوردند.

و این منجر به ایجاد کاغذهای خاص با خواص مخصوص و کاغذهای با درجات مختلف شد و در ادامه شرکت های بین المللی با ذخیره مواد خام ایجاد شدند و واحدهای تجاری زیادی در این رابطه شکل گرفت مشکلات زیست محیطی در قرن 19 نیز شروع شد.

قوانین جنگلداری جدید بوجود آمد.

بازیافت فیبر بیش از نیمی از درخواست فیبر را پاسخگو است بازیافت حرارت، سیکل بسته آب و جایگزینی مواد شیمیایی مضر و در خمیرسازی کمک کرد تا تصویر اکولوژیکی بدی که از صنایع کاغذسازی در اذهان بود بهبود یابد.

تولید و مصرف کاغذ از قرون وسطا تا پایان قرن 18 ام حدود 50 برابر شد.

(تصویر 3.1) از آن زمان کاغذ و مقوا به یک محصول جهانی و فراگیر با رشد فزاینده تبدیل شد.

مدارک آماری FAO پشبینی در حدود 0.5 میلیون تن در 2010 را کرده اند که دو پنجم این مقدار در صنایع روبه رشد آسیا تولید می شوند.