Мы все используем бумагу каждый день, но мало кто понимает сложные процессы, связанные с ее изготовлением. Знание того, как производится бумага, важно не только с функциональной точки зрения, но и для понимания экологических последствий чрезмерного потребления этого повседневного материала.
В этой статье мы подробно рассмотрим, как производится бумага, от используемого сырья до ее производства, а также ключевые этапы процесса на промышленном уровне. Мы также проанализируем экологические последствия его производства, влияние переработки и способы смягчения его экологического следа.
Как сделать бумагу из дерева
Основным сырьем для производства бумаги являются деревья. В зависимости от вида дерева может использоваться лиственная или хвойная древесина. Хвойные деревья , такие как пихта и тополь, используются для производства упаковочной бумаги и картона, а лиственные деревья, такие как дуб и клен, — для писчей бумаги. Но следует помнить, что этот процесс тесно связан с вырубкой лесов и, следовательно, с изменением климата.
Процесс производства бумаги начинается с вырубки специально отобранных для этой цели деревьев или древесины с контролируемых плантаций. Примерно 15% сырья, используемого в бумажной промышленности, поступает с этих плантаций, а остальная часть — из девственных лесов, которые не всегда восстанавливаются.
После вырубки деревья перерабатываются в древесную щепу, которая затем подвергается химической обработке для получения целлюлозы с использованием таких соединений, как сульфит или сульфат. Эта целлюлоза является основой бумаги. Однако эта отрасль внесла значительный вклад в вырубку лесов и истощение природных ресурсов, что привело к повышению осведомленности о необходимости содействия переработке бумаги и поиску более устойчивых альтернатив.
Потребление бумаги во всем мире
Потребление бумаги в мире неравномерно. По оценкам, средний американец потребляет около 340 килограммов бумаги в год , что делает Испанию одной из стран с самым высоким уровнем потребления бумаги на душу населения. В Испании ежегодное потребление составляет 6 миллионов кубометров бумаги, а для ее производства ежегодно вырубается около 5 миллионов кубометров деревьев, что представляет собой серьезную экологическую проблему.
Еще одним тревожным аспектом является производство бумаги с использованием деревьев девственных лесов, которые не восстанавливаются, что еще больше усугубляет экологический кризис. В таких странах, как США, большая часть бумаги идет на производство одноразовых товаров, таких как полотенца, салфетки и упаковка, которые не подвергаются эффективной переработке.
К счастью, все больше и больше промышленных секторов и потребителей принимают меры по использованию переработанной бумаги. Переработка позволяет сократить беспорядочную вырубку деревьев и значительно снизить потребление воды и энергии при производстве бумаги.
Основные источники производства бумаги
Бумага в своей самой простой форме состоит из переплетенных растительных волокон, скрепленных водородными связями. В зависимости от типа бумаги в нее могут добавляться дополнительные вещества, такие как клей, минеральные добавки, красители и другие продукты, чтобы изменить ее функциональные характеристики.
Основными источниками, из которых получают бумагу, являются:
- Деревья: Они являются основным источником целлюлозы для изготовления бумаги. В зависимости от типа коры и твердости древесины их используют для изготовления разных типов бумаги. Деревья лиственных пород, такие как дуб, используются для письма, а деревья хвойных пород используются для изготовления картона и упаковки.
- Древесные отходы: Также возможно использование опилок, древесных отходов и других отходов, которые при химической обработке могут быть частью производства бумаги и картона.
- Переработанная бумага: В последние десятилетия переработанная бумага завоевала популярность как устойчивая альтернатива. Этот тип бумаги не требует дополнительной вырубки деревьев, но включает в себя химические процессы по удалению чернил и загрязнений, что частично снижает ее воздействие на окружающую среду.
Процесс изготовления бумаги: шаг за шагом
Процесс изготовления бумаги включает в себя несколько этапов, которые зависят от вида бумаги и ее необходимых характеристик. Большинство процессов включают в себя все: от подготовки целлюлозы до отбеливания, прессования и окончательной сушки.
Типичный процесс производства бумаги подробно описан ниже:
- Подготовка волокна: Древесина разрезается и превращается в мелкую щепу, которая затем подвергается химической обработке для извлечения целлюлозной массы. Эта целлюлоза является основным сырьем для производства бумаги. В зависимости от типа бумаги могут использоваться другие волокна, например хлопок, конопля или лен.
- Отбеливание: на этом этапе используются хлор, перекись водорода или другие химические вещества для удаления следов лигнина и других компонентов, придающих бумаге нежелательный цвет. Цель — получить яркую белую бумагу, особенно предназначенную для печати.
- Нажатие: Мякоть помещается в валковую машину, которая сжимает ее для удаления воды. В зависимости от типа бумаги можно применять разные уровни давления для получения желаемой текстуры.
- Сушка: Наконец, лист бумаги полностью высушивается путем пропускания его через нагретые валики, которые испаряют оставшуюся влагу.
В дополнение к этим основным шагам некоторые виды бумаги могут потребовать дополнительной обработки для улучшения блеска, прочности или водонепроницаемости.
Воздействие бумаги на окружающую среду и ее переработка
Процесс производства бумаги оказывает значительное воздействие на окружающую среду. От вырубки деревьев до интенсивного использования воды и химикатов (особенно при отбеливании) — каждый этап имеет свои последствия. Без сомнения, вырубка лесов является одним из самых серьезных последствий бесконтрольного использования бумаги. Ежегодно вырубаются миллионы деревьев, что способствует утрате биоразнообразия и увеличению выбросов CO2 в атмосферу.
Кроме того, процесс производства бумаги потребляет большое количество воды: по оценкам, для производства одной тонны бумаги требуется около 20 000 литров воды . Аналогично, бумажная промышленность является одним из крупнейших потребителей энергии, внося огромный вклад в выбросы CO2.
По этим причинам переработка бумаги играет решающую роль. Согласно отраслевым данным, переработка одной тонны бумаги позволяет сохранить примерно 20 деревьев и значительно сократить потребление воды и энергии. В переработке бумаги используются передовые технологии, которые удаляют чернила и загрязнения, а также подготавливают переработанные волокна для повторного использования в новых бумажных изделиях.
Однако процесс переработки также имеет ограничения. Бумагу можно перерабатывать лишь ограниченное количество раз, прежде чем ее волокна потеряют качество. Таким образом, хотя переработка отходов снижает необходимость вырубки большего количества деревьев, она не является окончательным решением проблемы.
Оцифровка и сокращение ненужного использования бумаги по-прежнему остаются основными стратегиями снижения воздействия на окружающую среду.
Учитывая всю эту информацию, становится очевидным, что необходимо осознавать использование бумаги и искать более устойчивые альтернативы, такие как переработка и использование отходов. Максимальное сокращение потребления бумаги является ключом к защите окружающей среды и сохранению наших природных ресурсов.