كيف يصنع الورق من الأشجار وكيف تطور؟

صناعة الورق

الورق هو جزء لا يتجزأ من حياتنا اليومية، وله تاريخ غني يمتد لآلاف السنين. لقد كانت رحلة صناعة الورق رائعة. وتبدأ القصة في مصر القديمة، حيث كان يُصنع ورق البردي من جذع نبات البردي. وتم استخدام هذا الشكل المبكر من الورق لكتابة الرسائل وتسجيل الوثائق الإدارية وكتابة القصص والنصوص الدينية.

ومنذ أكثر من 2000 عام، اخترع الناس في الصين عملية أقرب إلى صناعة الورق الحديثة وانتشر هذا النوع من صناعة الورق إلى بغداد. ثم انتقل فن صناعة الورق إلى أوروبا، ووصل أول مصنع لصناعة الورق من الخِرق إلى المستعمرات الأوروبية في أمريكا الشمالية في عام 1690.

محتويات المقال :

ورق البردي

صنع قدماء المصريين نسخة مبكرة من الورق المصنوع من النباتات باستخدام ورق البردي. حيث قاموا بإزالة الألياف من ساق نبات البردي، وهو نبات مستنقعي تعلوه أزهار يمكن أن يصل ارتفاعه إلى 5 أمتار. لقد وضع قدماء المصريين الألياف في طبقات بجانب بعضها البعض، ثم قاموا بترطيب الورقة وكبسها. أنتجت هذه العملية كثيفة العمالة ورقة عالية الجودة تدوم لعدة قرون.

لكن استخدام ورق البردي لم يقتصر على مصر. حيث تم استخدامه في اليونان القديمة وروما، وأصبح مادة شائعة للكتابة والتوثيق. ومع صعود وسقوط الحضارات، فُقد فن صناعة البردي، ليتم اكتشافه مرة أخرى بعد قرون. لكن إرث ورق البردي استمر، مما أثر على تطور تقنيات صناعة الورق الحديثة وألهم جيلًا جديدًا من المبدعين.

رحلة الورق عبر الزمن

كان اختراع عملية صناعة الورق الحديثة في الصين منذ أكثر من 2000 عام بمثابة نقطة تحول مهمة في إنتاج الورق. تضمنت هذه العملية الثورية غلي نباتات القنب وتحويلها إلى لب، ثم تشكيل وتجفيف اللب إلى طبقات.

ثم انتقل هذا النوع من صناعة الورق غربًا إلى بغداد قبل حوالي 1400 عام، حيث اشتهرت المدينة بإنتاج الورق وبدأت في بيع الورق والكتب.

مع انتقال تقنيات صناعة الورق إلى أوروبا، قام الحرفيون في العصور الوسطى بتكييف العملية لاستخدام خِرق الكتان والقطن، ونقعها ومعالجتها لإنشاء الورق. ومع ذلك، سرعان ما أصبحت القيود المفروضة على هذه الطريقة واضحة، حيث أدى نقص القماش إلى البحث عن مواد بديلة. وأصبح الخشب، لكونه متوافرًا وأرخص ثمنًا، المادة الجديدة المفضلة.

كان التحول إلى الخشب بمثابة تحول كبير في إنتاج الورق، مما مكن من إنتاجه بكميات كبيرة ومهد الطريق لمصانع الورق الحديثة. كانت أول صحيفة أمريكية مطبوعة على ورق مصنوع من الأشجار هي طبعة من مجلة بوسطن الأسبوعية التي نُشرت في يناير 1863.

عملية صناعة الورق

تحويل الخشب إلى لب

تبدأ عملية صناعة الورق بقطع الأشجار ونقلها إلى مصانع الورق. تقوم الآلات بتقطيع اللحاء، وتقطيع الخشب الداخلي إلى قطع صغيرة، ثم تُغلى هذه القطع لتتحول إلى لب لزج. وتعتمد كمية اللب وكيفية طهيه على الخصائص المقصودة للمنتج النهائي. حيث يتم طهي اللب ومعالجته بشكل أكبر إذا كان الورق الناتج يحتاج إلى أن يكون أكثر متانة أو أقل تعتيمًا.

تشكل جدران الخلايا في خلايا الأشجار مكونًا أساسيًا لللب. حيث تحتوي جدران الخلايا في جميع النباتات على السليلوز، المعروف لدى الكيميائيين بأنه متعدد السكاريد الخطي (linear polysaccharide). تتمتع هذه الجزيئات بمتانة ومرونة عالية. كما تمتص ألياف السليلوز الماء جيدًا، مع بقائها قوية. هذه الصفات تجعلها مثالية لصنع الورق.

أنواع الورق المختلفة

بعد الطهي اللب، يتم تعليقه في الماء، ثم يتم تصفيته على شاشة منسوجة لتشكيل طبقة، ثم يتم ضغطه بشكل مسطح لإزالة الكتل والماء، ثم يتم تجفيفه. في الماضي، كانت هذه العملية تتم على طبقة واحدة من الورق في كل مرة، ولكن الآن تم أتمتة هذه العملية لتتم بشكل أسرع.

وتعتمد أنواع ودرجات الورق المختلفة على نوع اللب المستخدم، ومدى تنقية اللب أو تكريره، والمواد الأخرى المضافة إلى لب الخشب، والخصائص عند تشكيل طبقات الورق مثل السُمك، والمعالجة الكيميائية المضافة في نهاية العملية.

التغلب على التحديات واحتضان الاستدامة

مع استمرار ارتفاع الطلب على المنتجات الورقية، تواجه صناعة الورق تحديات بيئية كبيرة. حيث تعتبر العملية التقليدية لصنع الورق من لب الخشب كثيفة الاستهلاك للموارد وتلوث الهواء والماء والأرض. علاوة على ذلك، فإن اعتماد الصناعة على ألياف الخشب يساهم في إزالة الغابات وتدمير الموائل. وللتغلب على هذه التحديات، يحول مصنعو الورق تركيزهم نحو الاستدامة.

أحد المجالات الرئيسية للتحسين هو الحد من استخدام المواد الكيميائية. حيث تتضمن عملية صناعة الورق استخدام مواد كيميائية مختلفة، بما في ذلك مواد التبييض والكلور والأصباغ، والتي يمكن أن تضر بالبيئة وصحة الإنسان. ومن خلال اعتماد بدائل صديقة للبيئة، يمكن لمصانع الورق تقليل بصمتها البيئية.

والخطوة الحاسمة الأخرى نحو الاستدامة هي الاستخدام الفعال لموارد الطاقة والمياه. لقد تم تصميم مصانع الورق الحديثة لتحقيق أقصى قدر من كفاءة استخدام الطاقة، حتى أن بعضها يولد طاقته الخاصة من البخار الناتج عن غليان لب الخشب. بالإضافة إلى ذلك، تساعد تدابير الحفاظ على المياه، مثل إعادة تدوير المياه وإعادة استخدامها، على تقليل البصمة المائية للصناعة.

تستكشف صناعة الورق أيضًا طرقًا مبتكرة للاستفادة من النفايات. ومن خلال تحويل المخلفات الناتجة عن إنتاج الورق إلى منتجات مفيدة، مثل الوقود والغاز الحيوي والأسمدة، يمكن لمصانع الورق تقليل النفايات وخلق مصادر جديدة للإيرادات. وأخيرًا، تستثمر الصناعة في البحث والتطوير لإنشاء منتجات ورقية أكثر استدامة.