مقدمه صنعت کاغذسازی با تلفیق هنر، تجربه و تکنولوژی نوین از ماده‌ای همچون چوب یا دیگر مواد لیگنو سلولزی، ماده‌ای با خواص متفاوت به نام کاغذ که یکی از کالاهای مهم و استراتژیک موردنیاز انسان‌هاست را تولید می‌کند.
اهمیت کاغذ و فرآورده‌های کاغذی در زندگی نوین بر همگان آشکار است.
هیچ فرآورده صنعتی دیگری نقشی این چنین برجسته در زندگی انسان ندارد.
به طوری که امروزه مصرف کاغذ به عنوان شاخصی از میزان پیشرفت فرهنگی و اجتماعی جوامع مختلف مطرح می‌گردد.
از نقطه نظر تاریخی اولین بار کاغذ با استفاده از الیاف غیرچوبی ساخته شده، ولی با توسعه سریع و رشد روزافزون این صنعت بر استفاده از ماده اولیه چوبی تمرکز یافت.
در حال حاضر حجم گسترده ارتباطات فرهنگی، اقتصادی، اجتماعی و تبادل اطلاعات سبب افزایش مصرف کاغذ و محصولات کاغذی نیز خواهد شد.
لذا در چند دهه اخیر اغلب کشورها سعی در کاشت درختان پهن برگ و سوزنی برگ سریع‌الرشد داشته‌اند.
زیرا از رشد بیشتری برخوردار بوده و نتیجتاً سن بهره‌برداری آنها کوتاهتر خواهد بود.
همچنین کشورهایی وجود دارند که به علت نداشتن منابع طبیعی و جنگل کافی برای استفاده از آنها سعی و کوشش خود را بر استفاده از منابع الیاف سلولز غیرچوبی و سایر منابع، مانند کاغذ باطله متمرکز کرده‌اند.
البته هم در کشورهای توسعه یافته و هم در کشورهای در حال توسعه، فشار فزاینده‌ای در جهت استفاده از مواد خام جایگزین و مشابه برای تهیه خمیر و کاغذ هم به لحاظ زیست محیطی و هم به لحاظ موجودی مواد اولیه وجود دارد.
اگر چه منابع سلولزی غیرچوبی سهم اندکی در کل تولید دارند، ولی نرخ رشد قابل توجه 93/3% آنها در مقایسه با 73/2% برای منابع چوبی در سالهای 1971 تا 1986 نشان دهنده علاقمندی زیاد به استفاده از منابع غیرچوبی میباشد.
جدول شماره 1- سهم منابع مختلف سلولزی در سال 1986 و نرخ رشد منابع غیرچوبی در سالهای 86-1971 نوع ماده اولیه درصد تولید از کل تولید درصد نرخ رشد غیرچوبی 38/5 93/3 چوب 9/68 37/2 کاغذ باطله 53/2 Atchison (1987) تاریخچه کاغذسازی در جهان در مورد تاریخ پیدایش کاغذ، نویسندگانی چند نوشته‌اند که دو قرن پیش از میلاد مسیح برای نخستین بار توسط چینی‌ها ساخته شده است، هر چند که در بعضی از منابع مصریها را در این امر پیشگام می‌دانند که از نوعی نی، کاغذی بنام پاپیروس تهیه میکردند.
نخستین کاغذسازی واقعی در حدود سال 100 میلادی در چین و با استفاده از سوسپانسیونی از الیاف خیزران یاتوت عملی شد.
در سال 750 میلادی اعراب که سمرقند را در میان گرفته بودند مورد حمله چینی‌ها قرار گرفتند که پس از شکست خوردن از اعراب توسط اسرای آنها، رموز ساخت کاغذ بدست اعراب افتاد و بدین ترتیب به کشورهای وابسته و زیر نفوذ اعراب راه یافت.
در این باب گفته شده است که کاغذ را ابتدا از آسیا به یونان برده‌اند.
از نوشته‌های تاریخی چنین بر می‌آید که ابتدا از کتان جهت کاغذسازی استفاده میشد.
رفته رفته تکه پارچه و کهنه جای کتان را گرفته و بر اثر افزایش روزافزون مصرف کاغذ، هر گونه گیاه غیرچوبی نیز مورد استفاده قرار گرفت، تا آنجایی که از خود پنبه نیز در این صنعت استفاده گردید.
کاغذسازی در اروپا ابتدا در شهر «مور» واقع در اسپانیا مصادف با نیمه سده دوازدهم آغاز گردید و توسط این کشور به فرانسه و انگلستان نیز راه پیدا کرد.
در ایتالیا نیز صنعت کاغذسازی با پیروزی اعراب در جزیره سیسیل رواج یافت و در سال 1276 این کشور به ساخت بهترین نوع کاغذ معروف شد و بین سالهای 1294- 1293 نخستین کارخانه در شهر فابریانو (Faberiano) شروع به کار کرد و پیشرفت کاغذسازی در سده پانزدهم به جنوب آلمان نیز کشیده شد.
در آمریکا نخستین بار کارخانه کاغذسازی به سال 1690 با همکاری یک چاپخانه دار آمریکایی و یک کاغذ ساز آلمانی بنیانگذاری شد.
روند مصرف خمیر کاغذ روند مصرف خمیر کاغذ مانند روند مصرف سایر محصولات چوبی و کاغذی در طی دوره 80-1970 رو به افزایش بوده و تنها در طول بحران اقتصادی سال 1975 نسبت به سال قبل کاهش یافته است.
طی این دوره مصرف خمیر کاغذ با 24 درصد افزایش از 102 میلیون تن در سال 1970 به 126 میلیون تن در سال 1980 افزایش یافت.
از آنجا که خمیر کاغذ ماده اصلی و اولیه تهیه کاغذ و کارتن در جهان است که آنها نیز به نوبه خود توسط عواملی نظیر وضعیت اقتصادی کشورهای مصرف‌کننده عمده و کارتن، کمیت و کیفیت جمعیت در این کشورها و استفاده از سایر خمیرهای غیرچوبی در تولید کاغذ و کارتن تعیین می‌گردند، لذا میزان مصرف و تولیدکاغذ می‌تواند معرف تکنولوژی وضعیت اقتصادی و کلاً پیشرفت یک کشور باشد.
روند مصرف کاغذ و کارتن در جهان مصرف کاغذ و کارتن در جهان نیز روندی رو به افزایش داشته و در طی دوره 80-1970 مصرف این گروه از محصولات کاغذ با 35 درصد افزایش از 127 میلیون تن در سال 1970 به 170 میلیون تن در سال 1980 بالغ گردیده است.
بعبارت دیگر متوسط رشد مصرف کاغذ و کارتن در جهان طی این مدت 5/3% در سال بوده است که علیرغم این رشد چشمگیر، نسبت به نرخ رشد مصرف در دهه‌های گذشته کاهش یافته است.
از آنجا که مصرف کاغذ علاوه بر سطح تولید و درآمد نسبت به عواملی از قبیل جمعیت، درصد افراد باسواد در جمعیت جهان و فرهنگ کشورها حساسیت دارد عواملی اجتماعی و فرهنگی نیز همراه با عوامل اقتصادی در مصرف این گروه از محصولات کاغذی نقش مهمی ایفا می‌نماید.
از این رو مصرف کاغذ و کارتن تنها بر اثر بحران شدید اقتصادی در سال 1975 مشابه خمیر کاغذ کاهش یافته است.
مصرف سرانه کاغذ و کارتن نیز از 35 کیلوگرم برای هر نفر در سال 1970 به 39 کیلوگرم در سال 1979 و 2/42 کیلوگرم در سال 1986 افزایش یافته است.
البته این مقدار بطور متوسط بیان شده، چرا که در بعضی از کشورها مثل آمریکا مصرف سرانه حتی به 6/282 کیلوگرم در سال 1986 می‌رسد، در صورتی که در افغانستان به 3/0 کیلوگرم برای هر نفر بالغ میشود.
تاریخچه تولید کاغذ در ایران احداث یک کارخانه کاغذسازی در ایران پیش از آغاز جنگ دوم جهانی موردنظر بوده است.
در سال 1317 شرکتی در اصفهان برای برآوردن این مهم، سرمایه‌گذاری کرده ولی چون بررسی و مطالعه کافی نداشت و این کار مصادف با جنگ جهانی دوم بوده لذا به نتیجه نرسید.
پس از جنگ با همکاری بانک ملی ایران و یک سرمایه‌دار آمریکایی سعی شد کارخانه‌ای در ورامین احداث شود که در 26 بهمن 1326 آنرا به ثبت رسانیدند ولی بدنبال ملی شدن نفت، انگلستان که یک طرف قرارداد بود از فرستادن تجهیزات لازم خودداری کرد و ماشین‌آلاتی را هم که قبلاً فرستاده بود بعلت فرسودگی غیرقابل استفاده بود، لذا دوباره این صنعت در ایران با شکست مواجه شد.
سرانجام بدنبال بررسیها و تلاشهای بعضی از ارگانها و اشخاص، دستور ساخت اولین کارخانه مدرن تولید خمیر کاغذ و کارتن در سال 1343 توسط مقامات وقت صادر و در سال 1349 کارخانه مذبور تحت عنوان کارخانه کاغذ پارس نامگذاری و افتتاح شد.
این کارخانه با استفاده از تفاله نیشکر کار می‌کرد و ظرفیت نهایی آن صد هزار تن در سال پیش‌بینی گردید.
کارخانه چوکا، کارخانه دیگری است که جهت استفاده از چوب پهن برگان شمال با ظرفیت اسمی صدو پنجاه هزار تن در سال افتتاح شد.
در این راستا می‌توان از کارخانجات کاغذسازی نوظهور، شرکت نوعدوست که به تولید پوشک بچه و نواربهداشتی با خمیر حاصل از لینتر پنبه می‌پردازد و کارخانه ایران پاپیروس که به تولید کاغذ ضخیم و دوبلکس با استفاده از کاغذ باطله مشغول است نام برد.
در حال حاضر نیز کارخانه‌جاتی چند در شرف بهره‌برداری و تأسیس در ایران دارد که از ذکر آنها صرفنظر میشود.
صنوبر - خواص عمومی چوب صنوبر از جمله درختان سریع‌الرشدی است که در گروه پهن برگان پراکنده آوند میباشد.
چوب صنوبر سبک بوده و با داشتن جرم ویژه کمتر از 5/0 گرم بر سانتیمتر مکعب در گروه پهن برگان خیلی سبک طبقه‌بندی میشود و الیاف آن کم و بیش طویل میباشد.
از نظر درجه سختی نیز در گروه چوبهای خیلی نرم قرار می‌گیرد و همین امر باعث میشود که کار کردن با آن راحت بوده و خوب پرداخت شود.
از نظر تحمل در برابر نیروها (کیفیت مکانیکی) در حد متوسط است.
چوب فاقد بو و طعم بوده ودارای رنگ روشن است.
برون چوب کرم رنگ و درون چوب قهوه‌ای کمرنگ خاکستری است که اختلاط آنها تدریجی است.
- خواص اکولوژیک این درختان نورپسند بوده و حتی تحمل سایه‌های ملایم جانبی را هم ندارند.
خاکهای خوب و مرطوب و عمیق را دوست دارند.
خاک مخلوط با کمی رس برای آنها مناسب است.
طغیانهای موقت زمستانی را تحمل میکنند.
اما به طور کلی به خاک اسیدی و آب راکد حساسیت زیادی نشان می‌دهند.
این درختان در دره‌ها و بستر رودخانه‌ها می‌روید.
به طور خودرو با بیدها زندگی میکنند و با بذرهای سبک و رشد زیادی که دارند می‌توانند به نقاط دوری پراکنده شده و به آسانی در زمین‌های جدید مستقر گردند.
با این اوصاف چون به نور آفتاب احتیاج زیادی دارند در رقابت با سایر درختان مقاومت نموده، به آسانی از بین می‌روند.
- خواص آناتومیکی حفرات آوندی در چوب تبریزی به طور مجزا و یا به هم چسبیده به تعداد 2، 3 و 4 در جهت شعاعی دیده می‌شوند، بسیار فراوان و به طور منظم با قطر یکسان در پهنای دایره سالیانه پراکنده‌اند.
اشعه چوبی هم شکل و متعدد، تقریبا 14 شعاع در هر میلی‌متر دیده میشود.
پارانشیم‌ها پراکنده و در پایان دایره وجود دارند.
عناصر آوندی در مقطع شعاعی دارای دریچه منفرد هستند و منافذ بین آوندی فراوان و درشت است و بافت فیبری منحصرا از فیبر تراکئید تشکیل شده است.
فیبرها دارای غشایی نازک به قطر 25 تا 20 میکرون هستند.
متوسط طول پره‌های چوبی 220 میکرون و متوسط پهنای پره‌های چوبی 15 میکرون و تعداد متوسط پره‌های چوبی در میلی‌متر مربع 12 است.
- خواص شیمیایی و خمیردهی برای به دست آوردن یک کیلوگرم خمیر کاغذ 2/2 کیلوگرم چوب صنوبر با پوست لازم است.
معمولا برای تهیه خمیر کاغذ از چوب صنوبر به صورت سفید و براق و بالا بردن نیروی کششی آن، آن را با خمیر کاغذ سوزنی برگان مخلوط میکنند.
چوب صنوبر دارای فیبرهای بلند و سفید است و نیاز زیادی به مواد سفیدکننده ندارد.
مقدار سلولز در برخی از صنوبرها از 50% نیز متجاوز است.
جدول شماره 2- میانگین میزان ترکیبات شیمیایی چوب صنوبر دلتوئیدس فخریان، عباس و همکاران (1377) - امتیازات استفاده از صنوبر در صنایع کاغذسازی: الف- چوب صنوبر سفید است و نیازی به مواد سفیدکننده ندارد و مقدار سلولز در بعضی از آنها از 50% تجاوز می‌کند.
ب- چوب صنوبر دارای فیبرهای نسبتاً بلند است و ابعاد الیاف به ویژه طول الیاف و ضخامت دیواره سلولی از خصوصیات مهم الیاف در فرآیندهای تهیه خمیر کاغذ میباشد.
به طور کلی زیاد شدن طول الیاف درپهن برگان باعث بهبود خواص مقاومتی کاغذ حاصله می‌گردد.
طول الیاف از لحاظ مقاومت کاغذ در مقابل پاره شدن تأثیر بسیار زیادی دارد.
وجود الیاف طویل‌تر سبب تشکیل پیوندهای بیشتری در خمیر شده و باعث میشود که نیروهای کششی در الیاف به مقاومت به پاره شدن برسد و طول الیاف روی تشکیل کاغذ نیز تأثیر می‌گذارد.
الیاف صنوبر با طولی در حدود 6/950 در رده الیاف با طول متوسط طبقه‌بندی میشود با توجه به این که در محدوده 1600-900 میکرون واقع است پس نتیجه‌گیری میشود چوب صنوبر جهت کاغذسازی از طول مناسب برخوردار است.
ج- با توجه به کمبودی که در کشورمان در صنعت چوب داریم استفاده از این گونه‌های سریع‌الرشد در صنعت باعث میشود که ما تا حدی مشکل کمبود چوب را برطرف کنیم.
د- گونه صنوبر دلتوئیدس از امریکا وارد ایران شده است که نسبت به گونه‌های دیگر صنوبر برای کاغذسازی مناسب‌تر است.
ذ- افزایش تعداد اتصالات الیاف، پخش نور و کاغذ را افزایش می‌دهد.
ر- خواص فیزیکی کاغذ مانند دانسیته، شفافیت، ماتی، انعکاس نور و خواص مکانیکی آن مانند مقاومت کششی مقاومت به ترکیدن و مقاومت به پاره شدن که در موارد زیادی نقش تعیین کننده‌ای در کاربرد کاغذ دارند عمدتا تحت تأثیر ساختمان شبکه الیاف قرار دارند.
الیاف صنوبر دارای طول بلند و قدرت درهم رفتگی خوبی میباشد.
ز- با افزایش انتقال بین الیاف، مقاومتهای مکانیکی کاغذ افزایش یافته و ماتی کاغذ کاهش می‌یابد.
کاج: - مشخصات عمومی کاج الدریکا: یکی از گونه‌های سوزنی برگ که در اقصی نقاط ایران به طور طبیعی و دست کاشت وجود دارد و سازگاری خوبی از خود نشان داده است، کاج الدریکا میباشد.
رویشگاه طبیعی این گونه در یک نقطه محدود و مجزای جغرافیایی درجنوب کوه‌های قفقاز و با عرض و طول جغرافیایی 41 درجه شمالی و 45 درجه شرقی قرار دارد.
ارتفاع این درخت 20-15 متر است.
تنه آن مستقیم و گاهی کج است.
پوست تنه آن قهوه‌ای متمایل به خاکستری روشن میباشد و در قسمتهای مسن، ترک‌دار بوده و بزرگ