کاغذ بخش مهمی از زندگی ما، چه در زندگی دانشجویی (به شکل دفتر و کاغذ تحریر و غیره) یا زندگی کاری (انواع اقلام کاغذی اداری و مقوای بسته‌بندی) یا خانه (محصولات بهداشتی سلولزی) است. از آنجا که برای ادامه تولید کاغذ و محصولات کاغذی به درختان زیادی نیاز داریم. تخمین زده می‌شود که ۴۲ درصد از کل برداشت چوب جهانی برای تولید کاغذ استفاده می‌شود.

تخمین زده می‌شود که در فرآیند تولید کاغذ به روش‌های شیمیایی، یک تن کاغذ چاپ از حدود ۲۴ درخت تولید می‌شود. براساس داده‌های منتشر شده توسط «سازمان ارزیابی منابع جنگلی جهانی»، روزانه ۸۰ هزار تا ۱۶۰ هزار درخت در سراسر جهان قطع می‌شود و بخش عمده‌ای از آن در تولید کاغذ استفاده می‌شود. در عصر الکترونیک، اگرچه سعی می‌کنیم بدون کاغذ پیش برویم، بازهم بدون استفاده از کاغذ ممکن نیست و تا کنار گذاشتن این محصول مهم راه زیادی وجود دارد.

حفظ محیط زیست

دانشمندان سال‌هاست که به دنبال جایگزین چوب برای تولید کاغذ هستند. آنها تاکنون موادی از قبیل باگاس نیشکر (تفاله نیشکر بعد از استخراج قند)، کاه و کلش، بامبو و حتی پوست برخی از محصولات کشاورزی را آزمایش کرده‌اند و به نتایجی هم رسیده‌اند.

این جایگزین‌ها را می‌توان بطور کلی به بقایای کشاورزی، کاغذهای باطله و محصولات فیبر طبقه‌بندی کرد. اما روند تولید کاغذ از این مواد نیز باعث گرم شدن کره‌زمین خواهد شد.

روند تولید کاغذ

کاغذ معمولی که ما از آن استفاده می‌کنیم، از تنیده شدن الیاف سلولز بصورت تصادفی، تشکیل شده است. سلولز یکی از اجزای اصلی دیواره سلول‌های گیاهی است. بنابراین از نظر تئوری میتوان از هر ماده گیاهی، کاغذ ساخت. اما برخی از گیاهان برای ساخت کاغذ عملکرد بهتری نسبت به سایرین دارند. بیشتر کاغذ از چوب ساخته میشود زیرا ارزان‌ترین منبع سلولز است. همچنین بهترین عملکرد را  برای ساخت کاغذ به نسبت قیمت تمام‌شده، دارد.

تاریخچه تحقیقات برای تولید کاغذ از دیگر مواد

آغاز آزمایش و تحقیقات برای جایگزینی سلولز با کیتین در کاغذسازی به دهه ۱۹۷۰ برمی گردد. از آن زمان بود که کم‌کم بشر نسبت به محیط زیست و نگهداری از آن احساس مسئولیت نمود. در اواخر دهه ۷۰ میلادی محقیقین شروع به جستجو برای روش‌های جدید و سازگار با محیط زیست، برای کاغذ سازی، کردند. در یکی از روش‌ها از به ماده کیتین رسیدند. پس از مدتی آزمایش و خطا، دانشمندان سرانجام در سال ۱۹۸۵ موفق شدند تا قارچ کاغذی را به دنیا معرفی کنند. در آن زمان ماده کیتین را برای تولید کاغذ قارچی، از اسکلت بیرونی میگو بدست می‌آوردند. از این‌رو با محدودیت روبرو بودند و ساخت کاغذ با این روش مقرون‌بصرفه نبود. به همین دلیل کم‌کم این روش تولید کاغذ به فراموشی سپرده شد.

کاغذ قارچی

قارچ ها یکی از منابع مهم غذایی برای انسان ها هستند و همچنین از بعضی بیماری ها از قبیل سرطان و بیماری های قلبی جلوگیری می کنند. به علاوه قارچ ها در جوامع صنعتی بسیار مورد استقبال هستند، زیرا مقدار کمی کالری دارند و دارای اثر رژیمی هستند؛ بنابراین مصرف قارچ در جهان هر سال رو به افزایش است.

با تحقیقات انجام شده، اکنون جایگزین خوبی برای چوب پیدا شده‌است. قارچ‌ها یک جایگزین مناسب برای ساخت کاغذ هستند زیرا برخی از قارچ‌های چوبزی آنزیم‌هایی تولید می‌کنند که در تولید کاغذ کاربرد دارد. از این قبیل آنزیم‌ها میتوان به سلولاز، هم یسلولاز، پکتیناز، زالایناز، لاکاز، پروتئاز و اندوگلوکناز اشاره کرد. برخی از این آنزیم‌ها در فرایند رنگ‌بری و سفیدسازی خمیر کاغذ نقش ایفا می‌کنند و برخی نیز اثر تعیین کننده های در ارتقای کیفیت کاغذ دارند. به‌عنوان مثال آنزیم پکتیناز در استفاده از گیاهان غیرچوبی برای تهیه کاغذ کاربرد دارد و آنزیم لاکاز در افزایش مقاومت کاغذهای بازیافتی بسیار مؤثر است.

فرآیند تولید کاغذ از قارچ، همان فرآیند تولید کاغذ معمولی است و تنها نوع الیاف مورد استفاده متفاوت است. در ساخت کاغذ قارچی، بجای سلولز از الیاف کیتین استفاده میشود. کیتین جزء اصلی دیواره سلولی قارچ‌ها و اسکلت بیرونی بندپایان (حشرات، عنکبوت‌ها، خرچنگ‌ها، میگو و غیره) است.

بهترین قارچ‌ها برای تولید کاغذ عبارتند از:  قارچ گانودرما، فومیتوپسیس، ترامتسورسیکالر، براکت هنرمند و دیگر قارچ‌هایی که بافت سخت دارند. کاغذهای ساخته شده از قارچ، ضخیم‌تر و سفت‌تر از کاغذ معمولی هستند. بنابراین می‌توان از آن برای کارهای هنری مانند نقاشی با آبرنگ استفاده کرد. همچنین از آنجایی‌که کاغذ قارچی محکم است، می‌توان به عناون جایگزین مقوا، از آن برای بسته‌بندی استفاده کرد.

امروزه آنزیم‌های قارچی مورد نیاز، با هزینه‌های سنگین ارزی به کشور وارد می‌شود. از این‌رو سرمایه‌گذاری بخش خصوصی برای تولید آن، علاوه بر سود سرشاری که خواهد داشت خدمت بزرگی به منابع طبیعی و صنایع کشور خواهد بود.

روند تهیه کاغذ قارچی

تهیه کاغذ از قارچ شامل مراحل زیر است: ابتدا قارچ‌ها را به مدت سه هفته در آب خیس کرده و هر چند روز یکبار آب آن را عوض می‌کنند. پس از خیساندن کامل، قارچ‌ها را به قطعات کوچک برش می‌دهند. در نهایت، آنها را در مخلوط کن به همراه آب مخلوط می‌کنیم تا پوره به‌دست آید. همچنین می‌توان در این مرحله از مواد دیگری برای افکت‌ها و بافت‌های مختلف استفاده کرد. در فرآیند کاغذسازی مرسوم، لیگنین (ماده ای که به چوب سختی می‌دهد) از سلولز در این مرحله جدا می‌شود که به صورت مکانیکی یا شیمیایی انجام می‌شود. خوشبختانه قارچ‌ها در ساختار خود فقط از سلولز استفاده می‌کنند، بنابراین این مرحله در فرآیند کاغذسازی قارچ‌ها لازم نیست. وقتی آب قارچ آماده شد، پوره را در قابلمه‌ای ریخته و به آن آب اضافه می‌کنیم. این مخلوط آب و فیبر کیتین نامیده می‌شود.

توده‌های شکسته شده و خمیر، قوام یکنواختی دارد و لایه‌های الیاف از این مخلوط جدا می‌شود. این کار را می‌توان با اتصال یک صفحه به یک قاب چوبی (قالب) انجام داد.

سپس در مرحله استراحت (کوچینگ) کاغذ از پایه جدا می‌شود. ابتدا، صفحه چوبی برگردانده می‌شود و بر روی پشته‌ای از روزنامه‌ها، حوله‌ها و مواد جاذب دیگر قرار می‌گیرد. از اسفنج برای حذف آب اضافی استفاده می‌شود و عرشه از روی کاغذ بلند می‌شود. در ابتدا، کاغذ ضخیم‌تر می‌شود زیرا در این مرحله کار با کاغذ نازک دشوار است. سپس کاغذ با استفاده از مواد خشک کننده اضافی و قرار دادن وزن روی آن خشک می‌شود. وقتی کاغذ به اندازه کافی محکم شد، می‌توان آن را روی سیم آویزان کرد تا فرآیند خشک شدن تمام شود و کاغذ قارچی آماده است.

کاغذهای ساخته شده از قارچ ضخیم‌تر و سفت‌تر از کاغذ معمولی هستند، بنابراین اغلب برای پروژه‌های هنری استفاده می‌شود. از آنجایی که کاغذ قارچ سخت است، می‌توان از آن به‌عنوان کاغذ بسته‌بندی استفاده کرد و می‌تواند جایگزین خوبی برای مقوای معمولی باشد.

نیایش احمدی _ خبرنگار تحریریه جوان قدس