برسی روش های بازیافت در لیتوگرافی

»بازیافت نقره در لیتوگرافی«

1 -شیمی نمک های نقره در عکاسی و لیتوگرافی
یک فیلم لیتوگرافی یا عکاسی حاوی ذرات ظریفی است که از هالیدهای نامحلول نقره مانند
برمید نقره تشکیل می شود که از واکنش نیترات نقره و برمید پتاسیم به دست می آید:
(Ag, NO3)+(K, Br) (Ag Br)+(K, NO3)
برمید نقره پس از شست و شو در ژالتین معلق کرده و سپس امولسیون ژالتین حاصل را
ذوب کرده و به صورت صفحه بسیار نازکی بر روی شیشه های عکاسی یا فیلم پالستیکی می
نشانند. وقتی که نور با طول موج مناسب به این دانه ها می تابد یکسری از این واکنش ها
انجام می گیرد و تعداد کمی از اتم های نقره در این دانه ها به وجود می آید. در همین حال
از برخورد فوتن ها با آنیون های برمید، اتم برم آزاد نیز تکمیل می شود.
کاتیون نقره حاصله به دو صورت عمل می کند:
الف – با جذب الکترون، به صورت اتم نقره آزاد رسوب می کنند.
ب – اتم نقره حاصله با کاتیون های موجود در محیط پس از خنثی شدن، توسط الکترون، به
صورت انبوه ای از اتم های نقره در می آید.
این اتم های نقره در فیلم منفی )نگاتیو( که در مرحله ظهور به دست می آید وجود دارد.
اتم برم می تواند با کاهش تعداد الکترون های آزاد یا با کاهش ذرات نقره حاصل، فیلم
منفی را خراب کند.
برای مهار کردن اتم های برم (در فیلم نور دیده) باید یک حساس کننده شیمیایی به آن
اضافه کرد. حساس کننده های شیمیایی که عمدتاً از ترکیبات گوگردند که به صورت ناخالصی در
بعضی از انواع ژالتین وجود دارند. اما امروزه ترکیباتی نظیر سولفید نقره به امولسیون
عکاسی اضافه می کنند، این ماده موجب آن می شود که هالیدهای نقره حساس تر شوند.
زیرا اتم های برم مزاحم، طی فرایند دیگری توسط سولفید نقره به برمید نقره حساس
تبدیل می شوند. البته حساسیت فیلم به اندازه دانه های برمید نقره نیز بستگی دارد. به
طوری که هر چه دانه های برمید نقره در امولسیون افزایش یابد، حساسیت نور در مقابل
نور نیز افزایش می یابد.
یک امکان ذاتی و حقیقتی وجود دارد تا الکترونهای تشکیل شده در مرحله Photo
Absorption در یک واکنش ابتدایی و اصلی برگشت شرکت کنند.
این برگشت باعث کاهش شکل پنهان نقره تشکیل یافته شده و از این رو حساسیت
فتورسیتور را کاهش می دهد. این تمایل، بوسیله انتقال دادن حفره های مثبت و یا به تله
انداختن آنها در یک واکنش با نقره می تواند کاهش یابد. داخل سازی چنین »مراکز حساس
سازی شیمیایی« ممکن است باعث افزایش حساسیت فتوگرافی از 10 به 100 مرتبه
شود.
این مراکز حساس سازی شیمیایی معموالً با گروه های کوچک از اتم های فلزی نقره هستند
و یا سولفید نقره یا طال هستند. در تمامی موارد حالت تعدیل بسیار بحرانی است.
نقره فلزی مورد نیاز به عنوان حساس کننده شیمیایی، بعد از اینکه دانه های هالید نقره
بوسیله حرارت دادن امولسیون یا یون نقره اضافی یا مقادیر کمی از عوامل احیا کننده در
ماده معلق ژالتین شکل داده شده، می تواند تولید شود. بنابراین این روش را حساس
سازی احیایی می نامند.
امولسیون
در گذشته برای ساخت فیلم از نیترو سلولز استفاده می شده است ولی در حال حاضر به علت
خطر آتش سوزی و از بین رفتن نیترو سلولز از مواد پالستیکی به نام پلی استر استفاده می
شود.
سطح حساس فیلم از نظر شیمیایی، مخلوط و ترکیب است. ترکیب شیمیایی آن متشکل از
نقره و یک عنصر هالوژنه است که پس از ترکیب شدن تولید نمک هالوژنه نقره )هالید
نقره( می کند. نمک نقره با ژالتین مخلوط می شود و تشکیل صفحه حساس می دهد که این
صفحه حساس، در اصطالح لیتوگرافی »امولسیون« نامیده می شود. امولسیون لیتوگرافی
)عکاسی( عبارت است از ذرات ظریفی از یک ماده حساس که قابلیت جذب نور و همچنین
آغشته شدن به آب را دارد. شرایط ماده حساس عبارتند از:
الف – حساسیت ماده حساس لیتوگرافی باید برای مصرف مناسب باشد.
ب – ماده حساس رنگی یک امولسیون، باید اثر شدیدی بر رنگ زرد و سپس آبی و قرمز
داشته باشد.
ج – ماده حساس باید از ذرات ظریف معینی تشکیل شده باشد.
این خواص را نمک نقره )برمور نقره( دارد و می توان در آنها با روش شیمیایی یا فیزیکی
تغییراتی حاصل کرد.
شرایط امولسیون در نور و آب به ترتیب زیر میباشد:
الف – حجم حساس به هیچ عنوان نباید در خواص شیمیایی یا فیزیکی خود تغییری حاصل
کند به این معنی که در ماده حساس نباید تغییرات ترکیبی حاصل شود.
ب – در زمان نگهداری، ماده حساس عکاسی نباید در مقابل نور و رطوبت خاصیت خود را
تغییر دهد یعنی هیچ تغییراتی از نظر ساختمان شیمیایی نباید پیدا کند.
ظاهر کردن فیلم
با توجه به اینکه هالیدهای نقره تنها مواد حساس در مقابل نور هستند از این رو منحصراً
از آنها به عنوان تولید کننده موثر تصویر استفاده می شود. یک فوتون تنها در برخورد با
دانه های هالید نقره یک هسته با حداقل 14 اتم نقره تشکیل می دهد.
میزان این تاثیر در مجاروت یک معرف احیا کننده )ظاهر کننده( می تواند میلیونها بار
افزایش یابد. هر چه تعداد اتم نقره در یک دانه بیشتر باشد، سرعت واکنش مواد
شیمیایی فیلم در تماس با ظاهر کننده ها بیشتر می شود این واکنش در حقیقت احیای یون
نقره است. در نتیجه پس از تشکیل تصویر مخفی به منظور مشاهده تصویر حقیقی مرحله
تقویت تصویر مخفی باید انجام بگیرد. اصوالً تصویر مخفی بوسیله محلولی که شامل یک
عامل احیا کننده یعنی منبع الکترون است تقویت می شود. در هنگام ظهور هسته نقره های
تصویر مخفی، برای احیا رسوب دادن یونهای نقره عمل می کنند. بنابراین تصویر مخفی
پیوسته که شامل 3 اتم نقره یا بیشتر است می تواند با اضافه کردن میلیونها نقره یا
بیشتر رشد کند.
نمک های نقره، مثل بسیاری از نمک های فلزات، وقتی در محلول های بسیاری از عوامل
احیا کننده غوطه ور می شوند به نقره فلزی تبدیل می شوند. سیستم فتوگرافی به این
حقیقت بستگی دارد که عوامل احیا کننده ضعیفی که »ظاهر کننده فتوگراف« نامیده می
شوند، انتخاب گردند.
فرایند ظهور شامل مراحل ذیل می باشد:
الف – یونهای نقره در یک کریستال، با فرم های یونهای هالید ترکیب حساس به نور
سیستم ترکیب شده است که دانه های امولسیون فتوگرافیک نامیده می شود.
ب – ذرات نقره فلزات یا سولفید نقره خیلی کوچک، برای شروع کردن عملیات ظهور توسط
خودشان، به عنوان مراکز حساس شده شیمیایی روی کریستال هالید نقره پذیرفته می
شوند.
ج – در طی تابش نور، ذرات نقره فلزی تشکیل می شوند که قابلیت شروع عملیات ظهور را
دارند. اینها مراکز شکل نهایی هستند.
د- دانه های هالید نقره با شکل نهایی در مایع ظهور احیا شده تا شکل نقره تشکیل شود.
همچنین در طی عملیات بر روی فیلم باقی مانده هالید نقره که ظاهر نشده حذف می شود.
ه – نهایتاً ممکن است شکل نقره ظاهر شده اصالح شود.
معموالً دو روش برای ظهور وجود دارد. روش اول احیای یون نقره در ذرات نمک هالوژنه
نقره توسط عامل احیا کننده است. روش دوم که به روش فیزیکی معروف است توسط نقره
های گرفته شده از نمک محلول نقره موجود در داروی ظهور انجام می پذیرد.
هدف اولیه هر داوری ظهور، تبدیل نمک های هالوژنه نقره به نقره فلزی است. اگر چه
مواد زیادی به عنوان احیا کننده بکار می روند ولی قدرت احیا کنندگی داروی ظهور باید
دقیقا به اندازه ای باشد که با کریستال های هالید نقره ای که در معرض نور قرار گرفته
اند ترکیب شود و روی سایر کریستال ها اثری نداشته باشد. عمل ظهور را بطور ساده می
توان با فرمول زیر نمایش داد:
Ag br + ho ag + h br + r oh
که در آن عامل احیا کننده است. البته بیشتر واکنش های واقعی عمل ظهور به این سادگی
نیستند. عوامل احیا کننده معموال به ترتیب پتانسیل احیایی مرتب می گردند. این احیا
کننده ها اغلب مشتقات بنزین هستند. عواملی مانند دما، غلظت ظاهر کننده، PH ،مجموعه
تعداد هسته ها در هر دانه زمینه ظهور و میزان نقره آزاد )سیاهی( در امولسیون فیلم
نقش دارند. مواد ظاهر کننده عالوه بر اینکه یونهای نقره را به اتم نقره تبدیل می کنند،
باید به اندازه ای انتخاب شوند که موجب احیای آن قسمت از فیلم که نور ندیده است
نشوند.
بیشتر ظاهر کننده های سیاه و سفید مجموعه ای از هیدروکینون و متول یا هیدروکینون و
فنیدون است. یک ظاهر کننده معموال حاوی یک یا دو معرف ظاهر کننده، یک محافظت
کننده برای جلوگیری از اکسیداسیون محلول ظهور در هوا و یک تامپون قلیایی برای
جلوگیری از انجام واکنش های غیر ضروری است.
مواد موجود در مایع ظهور لیتوگرافی "عکاسی" عبارتند از:
-- ماده سفت کننده ای که ژالتین فیلم را سفت می کند.
-- سولفید سدیم که از اکسیداسیون مایع ظهور جلوگیری می کند.
-- کربنات سدیم بعنوان محلول تامپون برای تنظیم PH.
-- هیدروکسید سدیم بعنوان فعال کننده و قلیا کننده.
-- آمید ها بعنوان سفت کننده.
ثبوت فیلم
اگر شدت برخورد نور با فیلم طوری باشد که فقط در نقاط برخورد نقره آزاد شود و در بقیه
قسمتهای فیلم منفی، هالید نقره دست نخورده باقی بماند، این هالید نقره در هر لحظه ای
که فیلم در معرض نور قرار بگیرد تجزیه شده و در نتیجه هر معرف احیا کننده ای در
تماس با فیلم موجب تار شدن آن می شود.
برای حل این مشکل باید ماده مناسبی پیدا کرد که بتواند هالیدهای نقره احیا نشده را
حذف کند. مناسب ترین و متداولترین ماده در عکاسی سیاه و سفید برای این کار یون
تیوسولفات است. زیرا با یونهای AG موجود در آب، ترکیب کمپلکس بسیار پایداری را
بوجود می آورد.
پس از اینکه عمل ثبوت فیلم کامل شد، بمنظور حذف مقدار کمی از تیوسولفات باقی مانده
در امولسیون، باید فیلم را به اندازه کافی با آب شستشو داد. در غیر این صورت یون تیو
سولفات تجزیه و گوگرد آزاد می شود، که می تواند با نقره ترکیب شده و سولفید نقره
)سیاه رنگ( را بوجود آورد که باعث پایین آمدن کیفیت فیلم و پلیت می شود.
بطور متوسط، بین 60 تا 80 درصد نقره اولیه می تواند در مرحله ثبوت فیلم بازیابی شود.
ارزش اقتصادی این بازیابی نسبت به فیلم های رادیولوژی چندان قابل مالحظه نیست زیرا
در هر کیلو گرم از فیلمهای لیتوگرافی یا عکاسی نیم گرم و در هر کیلو گرم از فیلمهای
رادیولوژی یک و نیم گرم نقره وجود دارد ولی از نظر آلودگی محیط زیست این بازیابی می
تواند بسیار ارزشمند باشد.
سیستم رنگسازی 
بیشتر داروهای ظهور رنگی تجاری مرحله ای برای تولید رنگدانه تصویر دارند. نام این
مرحله معموال رنگسازی است. در این مرحله، رنگدانه های تصویر، در طی ظهور نقره فلزی
تشکیل می شوند. در یک داروی ظهور رنگی دو واکنش شیمیایی مهم زیر شکل می پذیرد:
الف- دانه های هالیدی نقره که تحت تاثیر نور یا سایر عوامل قابلیت ظهور پیدا کرده اند
به نقره فلزی تبدیل می شوند و عامل ظهور را اکسید می کنند.
یون برمیده + نقره فلزی = عامل ظهور اکسید شده برمیده نقره + عامل ظهور
ب- عامل ظهور اکسید شده با موادی بنام رنگساز در واکنش شرکت می کند تا رنگدانه
اصلی را بوجود آورد.
رنگدانه اصلی رنگساز+ عامل ظهور اکسید شده
2 -بازیابی و تصفیه نقره از فیلم لیتوگرافی
روشهای بازیابی نقره و نیترات نقره
برای بازیافت نقره از فیلم ها، بیشتر از فیلم های نگاتیو لیتوگرافی و فیلمهای رادیولوژی
استفاده می شود، واضح است که درصد نقره بازیافت شده از فیلم های رادیولوژی بسیار
بیشتر از فیلم های عکاسی و لیتوگرافی است. در ضمن میزان نقره بازیافتی از فیلم های
نگاتیو بسیار بیشتر از فیلم های پزتیو می باشد به این دلیل که فضاهای تیره و سیاه در
این فیلم ها نسبت به فضاهای روشن و سفید بیشتر می باشد و با توجه به این نکته که در
فضاهای سیاه نقره وجود دارد پس در مرحله بازیافت مقدار بیشتری نقره از فیلم های
نگاتیو استخراج می گردد.
به منظور استخراج نقره و تهیه نیترات نقره موجود در فیلم های لیتوگرافی و رادیولوژی از
چند دسته روش استفاده می شود که به شرح ذیل می باشد:
الف – روش های هیدرومتالوژی
که خود شامل روشهای زیر است:
-- حل کردن فیلم در اسید نیتریک و جدا کردن نقره با سمنتاسیون توسط مس، آهن یا
روی.
-- مخلوط کردن فیلم با محلول، شامل 4/0-2/0 گرم بر لیتر مواد رنگ بر و 200-50
گرم بر لیتر هیدروکسید فلز قلیایی در دمای 60-40 درجه فارنهایت به مدت 1 تا 20
دقیقه دوغاب باقی مانده به مانده 1 تا 3 دقیقه جوشانده شده و با دکانته کردن فاز حاوی
هالید حذف شده و فاز جامد شامل نقره با 5-3-4=PH خنثی و جدا شدن نقره آن.
ب – روش های پیرومتالوژی
-- روش سوزاندن فیلم و ذوب کردن همراه با مذاب نقره
-- روش سوزاندن فیلم و ذوب همراه با مذاب سرب
-- روش سوزاندن فیلم و ذوب همراه با لیتاژ )o Ph)
ج – روش تلفیقی پیرومتالوژی و هیدرومتالوژی
-- انحالل خاکستر فیلم در اسید نیتریک و تبدیل کردن به Ag2So4 توسط اسید
سولفوریک و کلسینه کردن با Na2Co3 و به دست آوردن پودر نقره
-- سوزاندن فیلم همراه با حل کردن اسید کلریدریک
-- حل کردن فیلم در محلول سود و Cl Na ،افزودن اسید کلریدریک یا سولفوریک و ذوب
به همراه فالکس کربنات سدیم
د – روش آلی
سوزاندن فیلم، اضافه کردن هیدرواکسید آمونیوم در حضور یک احیا کننده و به دست
آوردن نقره ورقه ای.
ه – استفاده از آنزیم
و – روش الکترولیز
-- الکترولیز محلول ثبوت فیلم
-- الکترولیز محلول ظهور فیلم
-- الکترولیز محلول نیترات نقره
روش سوزاندن فیلم
مقدار200 گرم از فیلم وزن شده در یک قوطی آهنی که سوراخ های ریزی جهت ورود هوا
در آن تعبیه شده است، با شعله گاز سوزانده می شود. فیلم ابتدا به صورت مذابی سیاه
رنگ و ژله مانند در آمده و سپس با شعله ای زرد رنگ سوخته و تبدیل به خاکستر ترد و
متخلخل به رنگ سیاه می گردد. در این حالت وزن خاکستر کاهش می یابد.
مقدار 400 گرم نقره خالص در بوته گرافیتی توسط کوره الکتریکی یا شعله ای ذوب و
سپس خاکستر حاصل از سوزاندن فیلم به آن اضافه می شود.
اعمال حرارت ادامه یافته و خاکستر و مذاب به هم زده می شود. عمل مخلوط کردن آن قدر
ادامه می یابد تا حجم خاکستر به حداقل ممکن برسد. پس از افزودن مقداری فالکس
بوراکس به همراه کربنات سدیم به عنوان احیا کننده به مذاب داخل قالبی از جنس فوالد
برای جلوگیری از جذب آهن توسط مذاب ریخته می شود. شرح عمل بدین گونه است که
نقره فلزی موجود در خاکستر حاصل از سوزاندن فیلم جذب نقره مذاب می شود و خاکستر
عاری از نقره به صورت سرباره خشک، جدا می گردد. برای آزمایش سرباره از لحاظ وجود
نقره، آن را با مقداری فالکس مخلوط کرده و با شعله احیا حرارت می دهیم. در صورت وجود
نیتریک حل کرده و سپس نقره خالص را توسط جانشینی با مس از محلول جدا می کنیم که
این عمل استخالف نقره نامیده می شود.
وزن فیلم وزن نقره به دست
آمده
0/6 200
1/4 200
روش استخراج نقره با سرب
فیلم را سوزانده تا خاکستر آن حاصل شود. سرب را ذوب کرده و خاکستر را به ذوب سرب
اضافه می کنیم. حرارت دادن را ادامه می دهیم تا خاکستر کامالً ذوب شود. سپس هوا
دمیده می شود تا عمل اکسیداسیون جز به جز انجام گیرد و اکسید سرب خارج شود.
سپس برای روان شدن مذاب، کربنات سدیم به آن اضافه می کنیم و دوباره هوا می دمیم
تا اکسید سرب خارج گردد. در انتها نقره به صورت مذاب باقی می ماند. برای باال بردن
خلوص نقره ابتدا با افشان کردن، سطح تماس آن را افزایش داده و سپس آن را در اسید
نیتریک حل کرده م عمل سمنتاسیون را با مس انجام می دهیم.
روش استخراج نقره با لیتاژ
خاکستر فیلم سوخته شده را با آب مچاله کرده و پس از خشک کردن، به داخل مذاب لیتاژ
)O4 Pb3 )اضافه می نماییم. بعد داخل مذاب هوا دمیده می شود تا عمل اکسیداسیون جز
به جز انجام شود و اکسید سرب خارج گردد. داخل مذاب کربنات سدیم اضافه می کنیم تا
مذاب روان شده و دوباره عمل دمیدن را انجام می دهیم که اکسید سرب خارج شده و
محصول عمل، نقره خواهد بود.
روش انحالل در اسید نیتریک
مقدار 100 گرم از فیلم به صورت قطعات کوچک بریده شده و در بشری حاوی 100 سی
سی محلول رقیق 5:1 از اسید نیتریک و آب مقطر ریخته و بر روی هیتر بهم زده می شود
تا سطح فیلم ها در اسید حل شده و فیلم ها شفاف شوند. سپس فیلم ها را خارج کرده و
حرارت دادن ادامه پیدا می کند تا شکل گیری رسوبها کامل گردد. در این لحظه محصول
حاوی نیترات نقره به رنگ لیمویی و رسوب های ناخالصی است که با روش سمنتاسیون می
توان نقره این محلول را خارج نمود.
بدین صورت که نیترات نقره به دست آمده، توسط آمونیاك تیتر شده و محلول را به 7=PH
و حالت خنثی می رسانیم که رنگ محلول در این زمان تغییر کرده و به رنگ زرد پر رنگ در
می آید.
سپس یک ورقه مسی که قبالً توسط اسید نیتریک رقیق اسید شویی شده است را داخل
ظرف محتوی محلول قرار داده و به مدت یک شبانه روز زیر هود قرار می دهیم تا واکنش
جانشینی که توام با آزاد شدن گاز NO2 است انجام گیرد. سپس محلول حاوی نیترات مس
و رسوب نقره توسط کاغذ صافی فیلتر شده و ذرات نقره بر روی کاغذ صافی باقی می ماند.
در این آزمایش در حدود 100 گرم فیلم حدود 45/0 گرم نقره به دست می آید.
روش جانشینی با آهن
مقدار 100 گرم فیلم رادیولوژی )به تناسب مقدار بیشتری فیلم لیتوگرافی( را در اسید
نیتریک گرم به نسبت 5:1 حل کرده و پس از شفاف شدن فیلم ها، آنها را از محلول خارج
کرده و فیلتر می کنیم تا ذرات ناخالصی آن حذف گردد و محلول نیترات نقره به دست آید
و در ادامه برای جدا کردن نقره آن، به محلول نیترات نقره، مقداری نمک طعام می افزاییم
تا رسوب سفید رنگ کلرید نقره به دست آید، سپس توسط کاغذ صافی رسوب را از محلول
جدا کرده و آن را در محلول اسید سولفوریک به نسبت 20:1 حل می کنیم تا محلول
سولفات نقره به دست آید. با ریختن این محلول در یک ظرف فوالدی یا افزودن براده آن
به آن، ذرات نقره از محلول جدا می شوند که توسط فیلتر کردن می توان آنها را جدا نمود.
روش سوزاندن فیلم همراه با حل کردن در اسید کلریدریک
فیلم را در شبکه به طور کامل می سوزانیم تا به صورت خاکستر در آید. به خاکستر حاصله
که حاوی پودر سیاه رنگ Ag2O است اسید کلریدریک اضافه می کنیم و کلرور نقره سفید
رنگ رسوب می کند. به رسوب کلرید نقره هیدرو اکسید آمونیم اضافه می نماییم و
هیدروکسید نقره حاصل می شود. محلول را صاف کرده و رسوب آن را شستشو می دهیم
و سپس رسوب را در اسید نیتریک حل کرده تا نیترات نقره حاصل شود.
سپس محلول را با آمونیاك خنثی کرده و عمل استخراج نقره را توسط جانشینی با مس انجام
می دهیم.
روش سوزاندن و حل کردن در اسید
ابتدا 4 کیلوگرم فیلم را در 10 لیتر آب با دمای 80 درجه که حاوی 4/0 -2/0 گرم بر لیتر
Cl Na و 50 گرم بر لیتر سود سوزآور است می ریزیم. بعد از گذشت 20 دقیقه وقتی که
فیلم ها کامالً شفاف شدند دوباره 4 کیلوگرم فیلم را به همان محلول می افزاییم. سرانجام
بعد از خارج سازی فیلم های شفاف شده به مدت 3 دقیقه بخار آب از درون محلول عبور
داده تا رسوب منعقد شود. محلول را صاف کرده و رسوب آن را جدا می نماییم. با اضافه
کرده اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک PH رسوب را به 4-5/3 می رسانیم. رسوب را
در کیسه های کرباسی ریخته و آبکشی می کنیم. رسوب خشک شده را در یک کوره تونلی
در دمای 500 درجه می سوزانیم. خاکستر حاصله را به نسبت 3:1 با کربنات سدیم به
خوبی مخلوط کرده و در داخل یک بوته می ریزیم و تا ذوب شدن کامل، حرارت می دهیم.
برای زدودن ناخالصی ها مقداری نیترات پتاسیم به مذاب اضافه می کنیم تا نقره آیینه ای
حاصل شود.
روش آلی
فیلم را در داخل بوته به طور کامل می سوزانیم تا به شکل خاکستر در آید. فیلم سوخته
شامل پودر سیاه رنگ اکسید نقره می باشد. با اضافه کردن هیدرواکسید آمونیوم به پودر
O Ag کمپلکس هیدروکسی آمونیاك نقره که در آب محلول است به دست می آید و با
افزودن یک احیا کننده به نام بنزآلدیید به کمپلکس فوق، نقره آزاد می گردد. محلول
اسید بنزوییک داغ است. در این حالت نقره به صورت ورقه رسوب می کند.
روش الکترولیز 
در این روش مقدار 200 گرم فیلم را در 300 سی سی اسیدنیتریک 5:1 گرم حل کرده تا
زمانی که فیلم ها شفاف شوند. سپس فیلم ها را خارج کرده و محلول را برای جدا کردن
ذرات ناخالصی فیلتر می کنیم. توسط آمونیاك PH محلول را به حدود 7 رسانده و تقریباً
خنثی می نماییم. با قرار دادن دو الکترود پالتینی به عنان آند و کاتد در محلول و اتصال به
دستگاه الکترولیز واکنش با تشکیل حباب در سطح الکترودها آغاز و رسوبی سیاه رنگ در
کاغذ تشکیل می گردد.

بازیابی نقره از محلول ها
-بازیابی نقره از محلول های ظهور و ثبوت لیتوگرافی
بنیان فیلم های لیتوگرافی عبارتست از ورقه پلی استر که دو طرف آن ژالتینی است و
حاوی 99-90 %برمور نقره و 10-1 %یدور نقره می باشد که به اشعه های ایکس، گاما و
نور مریی حساس است. با برخورد نور یا اشعه به فیلم، الکترون اتم برم جدا شده و یون
روش هاي بازيابي نقره و نيترات نقره
سوزاندن فيلم
استخراج نقره با سرب
استخراج نقره با ليتاژ
انحالل در اسيدنيتريك
جانشيني با آهن
سوزاندن همراه با حل كردن در اسيدكلربوريك
سوزاندن و حل كردن در اسيد
آلي
الكتروليز
هيدرومتالوژي
پيرومتالوژي
آلي
آنزيم
الكتروليز
نقره آن را جذب کرده و به نقره فلزی تبدیل می کند که سیاه رنگ است. این عمل طی
فرایند ظهور صورت می گیرد. در عملیات ثبوت، نقره های نور ندیده در مایع ثبوت حل
شده و به رنگ سفید در می آیند.
PH محلول ظهور بیش از 9 است و انواع آن عبارتند از:
-- هیدروکینون
-- فنیدون یا متول
مواد موجود در مایع ظهور عبارتند از:
-- ماده سخت کننده که ژالتین فیلم را سفت می کند.
-- سولفیت سدیم که از اکسیداسیون مایع ظهور جلوگیری می کنند.
-- هیدرواکسید سدیم به عنوان محصول فعال کننده و قلیایی کننده
-- کربنات سدیم به عنوان محلول بافر برای تنظیم PH
PH محلول ثبوت 5-4 است. این محلول که هیپو نامیده می شود دارای مواد زیر است:
-- تیوسولفات سدیم
-- اسیداستیک به عنوان اسیدی کننده و حذف اثر مایع ظهور
-- نمک های آلومینیوم
-- سولفیت سدیم به عنوان پایدار کننده و حفاظت کننده از مایع ثبوت
-- استات سدیم به عنوان بافر
-- اسیدبوریک به عنوان ضد ایجاد رسوب
بازیابی نقره از محلول ثبوت
توسط عمل الکترولیز می توان نقره موجود در مایع ثبوت را استخراج نمود برای این کار به
این محلول که PH آن اسیدی است آمونیاك اضافه کرده تا PH آن کمی بیش از 7 شود.
برای استخراج نقره می توان از یک ورقه مسی به عنوان کاتد و یک آند پالتینی استفاده
نمود. محلول را زیر هود و روی هیتر قرار داده و تا دمای 50 درجه به آن حرارت می
دهیم. با قرار دادن الکترودها در محلول و اتصال آنها به دستگاه رکتیفایر واکنش شروع
شده و با اعمال ولتاژ، رنگ محلول از سفید به قهوه ای تبدیل می شود و به تدریج رسوب
لجنی سیاه رنگ حاوی نقره روی کاتد تشکیل می گردد که به دلیل عدم چسبندگی به کاتد
در ته ظرف حاوی الکترولیت جمع می شود. در آند نیز رسوبی نرم و زرد رنگ که احتماالً
حاوی برم است تشکیل می گردد. پس از اتمام عمل الکترولیز و توقف تشکیل رسوب،
الکترودها خارج شده و محلول فیلتر می شود تا رسوب آنها جدا گردد. رسوب حاصل را می
توان خشک نمود و توسط فالکسی مانند بوراکس ذوب نمود تا نقره فلزی به دست آید.
نکته: مقدار نقره موجود در محلول بستگی به میزان استفاده از آن در لیتوگرافی داشته و
مقدار معینی نمی باشد. زمان الزم برای بازیابی نقره نیز بستگی به میزان نقره موجود در
محلول دارد.
ولتاژ سل معموالً 6 ولت و مدت عمل الکترولیز 2 ساعت مناسب است. منتهی در این عمل
الکترولیز، امکان تولید گازهای سمی وجود دارد که باید دقت شود.
بازیابی نقره از محلول ظهور
روش بازیابی نقره از محلول ظهور نیز مشابه محلول ثبوت است. منتهی مقدار نقره محلول
ظهور بسیار کمتر از محلول ثبوت است. ولتاژ عمل در این روش حدود 9 بوده و زمان 3
ساعت مناسب است. که بعد از به دست آوردن رسوبات سیاه رنگ نقره و ذوب آب به
همراه فالکس نقره فلزی به دست می آید.

»بازیافت ضایعات پلیتهای آلومینیومی«

سنگ لیتوگرافی اولین صورت فرم چاپ صاف است که امروزه هم در چاپخانه های چاپ
سنگی به کار می رود. بعدها به دلیل آسیب پذیری سنگ لیتوگرافی از فلزات در چاپ
صاف استفاده شد. اولین فلزی که در این کار مورد استفاده قرار گرفت فلز روی بود و به
عملیات آماده سازی آن زنکو گرافی می گفتند. بعدها از فلز آلومینیوم استفاده شد و روش
کار را آلوگرافی نامیدند. به طور کلی طراحی، نوشتن یا کپی کردن بر روی فلزات را
متالوگرافی می نامند اما آنچه که در تمامی روش ها مشترك است ترکیب ناپذیری آب و
چربی (مرکب) می باشد و همه را به نام لیتوگرافی می شناسیم.
ساختمان پلیت
در روش افست از تضاد آب و چربی استفاده می نماییم و به آن چاپ لیتو نیز گفته می
شود. از سال 1935 میالدی در صنعت چاپ افست پلیت ها جای خود را باز کردند و پلیت
های بی متال یا تری متال )که پلیت های دو فلزی یا چند فلزی هستند( به کار گرفته شد.
در سیستم پلیت های چند فلزی برای گیرایی آب از فلز کرم که دوستدار آب است
استفاده شده و برای گیرایی مرکب از مس که جذب کننده چربی و مرکب است استفاده
گردید. این دو فلز در فرایند چاپ تضاد آب و چربی را عملی خواهند ساخت.
بعدها پلیت های حساس آلومینومی به بازار آمدند که الیه هایی از پلیمر را به همراه
داشتند و پلیت های امروزی را شکل دادند. این پلیت ها که اصطالحاً آنها را زینک می
نامیم به ترتیب از الیه های زیر تشکیل شده است:
الف – الیه مات که مانع از انعکاس نور تابیده به سطح پلیت می شود.
ب – الیه حساس به نور – پوشش حساس به نور که در فرایند فتو لیتوگرافی تصویر روی
آن شکل می گیرد.
ج – الیه آئودی که جاذب آب است.
د – الیه چسبنده که الیه آئودی را به فلز آلومینیوم می چسباند.
ه – صفحه آلومینیومی
تهیه پلیت آخرین مرحله لیتوگرافی است. در این مرحله فرمی تهیه می شود که در آن
سطح تصویر و غیر تصویر در یک فرایند شیمیایی از یکدیگر جدا می شوند. پلیت خام
حساس آلومینیومی پزتیو پوششی از نوع فتو پلیمر دارد که در اثر برخورد نور به آن پس
از عملیات ظهور از بین می رود.
مهمترین ماده ای که در ساختمان پلیت قابل بازیافت و برگشت به چرخه طبیعی است
صفحات فلز آلومینیوم است. قبل از اینکه وارد مباحث بازیافت آلومینیوم بشویم مقدمه
ای درباره فلز آلومینیوم جهت آشنایی با آن می آوریم.
3-3 -تولید آلومینیوم
سنگ معدن آلومینیوم، بوکسیت، در نواحی چون آفریقا، هند غربی، آمریکای جنوبی و
استرالیا به وفور یافت می شود. برخی رسوبات بوکسیت در اروپا نیز وجود دارد. بوکسید
به آلومینیوم تری هیدرات )آلومینا( پاالیش و سپس به حالت الکترولیتیکی به نام فلز
آلومینیوم کاهش می یابد.
واحدهای تولید آلومینیوم در سراسر جهان به ویژه در مناطقی که انرژی در آنها ارزان است
پراکنده اند. دو یا سه تن بوکسید برای تولید یک تن آلومینا و دو تن آلومینا برای تولید
یک تن فلز آلومینیوم الزم است.
4-3 -تولید آلومینا
بوکسید پس از شستشو و خرد شدن در سود سوز آور حل می شود، این کار در فشار و
دمای باال انجام می گیرد. محلول حاصل دارای آلومینات سدیم و باقیمانده های حل نشده
بوکسید است که دارای آهن، سیلیکون و تیتانیم است. این باقیمانده ها از ته تانک تخلیه
می شوند که به گل قرمز معروف است. محلول شفاف آلومینات سدیم به تانک بزرگی که به
رسوب گیر معروف است پمپ می شود. ذرات ریز آلومینا برای ایجاد هسته های رسوب
ذرات خالص آلومینیوم، در حین سرد کردن محلول به آن افزوده می شود. ذرات ته نشین
شده از انتهای تانک تخلیه و به کوره چرخان با دمای 1100 درجه فرستاده می شود.
محصول به دست آمده پودر آلومینای خالص و سفید رنگ است سود سوزآور به شروع
فرایند بازگردانده شده و مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد.
5-3 -ذوب کاری آلومینیوم
فرایند پایه به کار رفته در واحدهای پیشرفته ذوب آلومینیوم، فرایند Herolt Hall است که
در سال 1886 ابداع شده است. آلومینا در یک حمام الکترولیتکی از کریولیت )سدیم
آلومینیوم فلوئورید( مذاب در یک ظرف بزرگ والدی با روکش های داخلی کربن یا گرانیت
حل می شود. جریان الکتریکی با ولتاژ کم ولی جریان زیاد مثالً 150000 آمپر از الکترولیت
عبور می کند جریان الکتریکی میان آندکربن )مثبت( و کاتد )منفی( عبور می کند.
آلومینیوم مذاب در ته ظرف ته نشین می شود و به طور دوره ای تخلیه می شود. بسته به
نوع محصول آلومینیوم به دست آمده را وارد کوره کرده و با فلزات مورد نیاز آلیاژ می
کشد سپس ریخته گری می شود.
یک واحد ذوب کاری آلومینیوم در حدود 300 تن ظرفیت دارد که ساالنه در حدود
125000 تن آلومینیوم تولید می کند. نسل اخیر این واحدها دارای ظرفیت تولید ساالنه
ای در حدود 400000-350 تن است.
به طور متوسط برای تولید هر یک کیلوگرم آلومینیوم از آلومینا 7/15 کیلو وات ساعت
انرژی الکتریکی مصرف می شود که به طور قابل مالحظه ای نسبت به 21 کیلو وات ساعت
در دهه های 1950 کاهش یافته است.
6-3 -فراورش آلومینیوم
آلومینیوم را می توان با فلزات گوناگون دارای خواص مختلف آلیاژ کرد. مهمترین این
فلزات را آهن، سیلیکو، روی، مس و منیزیم تشکیل می دهد.
آلومینیوم را می توان با غلطک کاری به شکل صفحه، ورق یا فویل های نازك به ضخامت
موی انسان در آورد. فرایند غلطک کاری مشخصه های فلز را عوض کرده و آن را شکننده
تر و چکش خوارتر می کند. از آلومینیوم شکل های بی نهایت متفاوت ریخته می شود.
همچنین، این فلز را می توان با گرمادهی در حدود 500 درجه اکسترود کرده و با فشار
بسیار زیاد از حدیده عبور داد تا به شکل های مورد نظر در آورد.
آلومینیوم را می توان بوسیله جوش دادن و چسب زدن اتصال داد. خواص فلز آلومینیوم
را می توان بوسیله عملیات گرمایی یا مکانیکی اصالح کرد.
پودر، پرك و خمیر آلومینیوم بوسیله دمش گاز تحت فشار در آلومینیوم مذاب تولید می
شود. این فرایند قطره هایی با اندازه های مختلف تولید می کند. این نوع محصوالت در
مواد انفجاری، سوخت موشک، متالورژی، مواد شیمیایی، جوهرها و مواد تزئینی به کار می
روند.
مواد شیمیایی بر پایه آلومینیوم در تصفیه آب، تولید کاغذ، باز دارنده های اشغال، پرکننده
ها و مواد دارویی کاربرد گسترده ای دارند.
بازیافت آلومینیوم
هر چیزی که از آلومینیوم ساخته می شود می تواند به دفعات مختلف بازیافت شود. این
امر نه تنها شامل قوطی های کنسرو است بلکه فویل، صفحه، قطعات قالبگیری شده،
چهارچوب پنجره ها، صندلی و نیمکت پارك ها و قطعات خودرو نیز می شود.
بازیافت آلومینیوم تنها نیازمند 5 %از انرژی اولیه آن است و نیز تنها 5 %از گازهای گلخانه
ای تولید اولیه در هوا نشر می شود. قراضه آلومینیوم دارای اهمیت فراوان است و از
قیمت خوبی در بازار برخوردار است.
اغلب تولیدکنندگان آلومینیوم برای ایجاد واحدهای بازیافت سرمایه گذاری کرده اند.
بازیافت آلومینیوم نه تنها موجب صرفه جویی در انرژی و کمتر شدن صدمه به محیط زیست
می شود بلکه مشکل دفن زباله را نیز حل کرده و کمک بزرگی برای اقتصاد هر کشور به
شمار می رود. در برخی از کشورهای پیشرفته بیش از 70 %از ظروف نوشابه آلومینیومی،
بازیافت می شود.
در اروپا، سوئد 92 %و سوئیس با 88 %بازگردانی، قهرمانان بازیافت به شمار می روند.
سرعت بازیافت
سرعت بازگردانی برای کاربردهای ساختمانی و حمل و نقل در کشورهای مختلف جهان از 60
تا 90 درصد متفاوت است. تنها بیش از 6/11 میلیون تن از قراضه های جدید و قدیمی
آلومینیوم در سراسر جهان در سال 1998 میالدی بازگردانی شدند که جوابگوی 40 %از
تقاضای جهانی برای این فلز بود. از این مقدار 17 %از بسته بندی، 38 %از حمل و نقل،
32 %از ساختمان و 13 %از سایر محصوالت آلومینیوم بود. صنعت آلومینیوم ارتباط
تنگاتنگی با صنعت خودرو دارد.
در سال 1997 بیش از 4/4 میلیون تن از قراضه ها از بخش حمل و نقل بود و استفاده از
این فلز در خودرو سال به سال رو به افزایش است. بازیافت آلومینیوم با رشد مورد
انتظار بخش بسته بندی در آمریکای جنوبی، اروپا، آسیا به ویژه چین آینده درخشانی در
سراسر جهان دارد.
بازیافت پلیت چاپ
همانطور که در اول این بخش ذکر شد پلیت عالوه بر پایه آلومینیوم دارای الیه های مختلف
دیگر نیز می باشد که شامل: امولسیون، الیه ضد خش، ... می باشد. برای بازیافت پلیت ها
آنها را در کوره های کوتاه می ریزند و حرارت می دهند در جریان این فرایند آلومینیوم
خالص ذوب شده به و انتهای کوره رفته و ناخالصی های آن روی مواد مذاب می ماند.
سپس از زیر کوره، آلومینیوم خالص ذوب شده، خارج می گردد.
در کشور ما در اکثر مواقع ترجیح داده می شود با تغییر شکل فیزیکی آلومینیوم، از آن
استفاده مجدد شود. چون ورق پلیت به صورت شیت یا ورق صاف و مسطح می باشد پس از
نقره گیری و شستن سطح پلیت، از آن وسایل گوناگونی بوسیله پرس و یا قالبگیری تهیه
می کنند. مثل: انواع دکمه های پرسی، آنتن هوایی تلویزیون، پولکهای صنعتی، دیش
ماهواره، ...
چند روش برای جلوگیری از ضایعات پلیت
الف – دقت در مرحله آماده سازی پلیت
ب – نگهداری و بایگانی پلیت ها باید در محیطی باشد که از اکسیداسیون آنها جلوگیری
شود. در محیط های مناسب پلیت ها به مدت 3-2 سال عمر می کنند.
ج – تنظیم دقیق آب و الکل ماشین. آب ماشین باید به طور مرتب کنترل شود این آب باید
حالت قلیایی داشته باشد و اگر اسیدی شود پلیت را ضعیف کرده و پلیت زمینه می گیرد و
قسمت رطوبت گیر آن از بین می رود و دیگر قابل استفاده نیست.


»بازیافت کاغذ در لیتوگرافی«

تاریخچه کاغذ و بازیافت
پیشینه کاغذ به حدود 2000 سال پیش بر می گردد. قبل از آن مردم از طریق حکاکی
تصاویر و نشانه ها روی سنگ، استخوان، دیواره غارها یا لوح های سفالی با یکدیگر ارتباط
برقرار می کردند.
کاغذی که ما امروزه می شناسیم اولین بار توسط لی یانگ ساخته شد. در حدود 300 سال
بعد در قرن هشتم مسلمانان )افراد سر زمینی که اکنون شامل: سوریه، عربستان سعودی
و عراق می باشد( راز ساخت کاغذ را از چینی ها آموختند. بعد از ورود مسلمانان به اروپا
آنها نیز همراه خود این فن را به اروپا بردند. اولین کارخانه کاغذ در اسپانیا ساخته شد و
خیلی زود ساخت کاغذ در تمام کارخانه های اروپا رایج گردید و تا حدود 800 سال بعد
کاغذ فقط برای چاپ کتاب های مهم مانند کتاب مقدس انجیل و اسناد مهم استفاده می شد.
در سال 1960 اولین کارخانه کاغذ در آمریکا، ایاالت پنسیلوانیا ساخته شد. در ابتدا
کارخانه های کاغذ آمریکایی از روش چینی ها از روش ساخت کاغذ استفاده می کردند یعنی
تکه تکه کردن فیبرهای کهنه. زمانی که تقاضا برای کاغذ افزایش یافت کارخانه ها به جای
مصرف فیبر از چوب درختان به دلیل ارزانتر و فراوان تر بودن آن استفاده نمودند.
امروزه برای ساخت کاغذ عالوه بر استفاده از چوب درختان، از کاغذهای بازیافتی، خالل های
چوب و پوشالهایی که هنگام تولید الوار دور ریخته می شود نیز استفاده می گردد. بازیافت
همیشه جزیی از فرایند تولید کاغذ بوده و زندگی دوباره ای به کاغذ می دهد. کاغذهای
بازیافتی مصارف زیادی در زندگی روزمره ما دارند، منجمله ساخت: کاغذ روزنامه )وب(،
دفتر یادداشت، پاکت های کاغذی خرید، کاغذهای کنگره دار، لفافه های کاغذی، کارتون و
دیگر فراورده های کاغذی.
2-4 -اهمیت بازیافت کاغذ از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی
احتماالً کاغذ آشناترین ماده قابل بازیابی است. حدود 40 %خمیر کاغذ مورد نیاز آمریکا از
کاغذ باطله تامین می شود. در کشورهای توسعه یافته، تولید کاغذ مبتنی بر خمیر کاغذ
حاصل از چوب و کاغذ باطله است. نسبت بین این دو، به نسبت بین تولید داخلی کاغذ و
میزان چوب قابل عرضه بستگی دارد.
تولید ساالنه خمیر کاغذ از منابع غیر چوبی، محدود به کشورهای در حال توسعه است. مواد
اصلی مورد استفاده شامل کاه و کلش، کنف، باگاس، پنبه و کتان است. فناوری تولید خمیر
کاغذ از این مواد، شکل تغییر یافته همان فناوری است که در مورد چوب به کار می رود.
باید متذکر شد که هدف عمده در بازیافت کاغذ اقتصادی است نه زیست محیطی )یعنی
چیزی که عالقه مندان محیط زیست در پی آن هستند(. کاغذهای بازیافتی باید بتواند با
کاغذهای دست اول به خوبی رقابت کنند و در جریان تبدیل و مصرف عملکرد خوبی داشته
باشند. در بعضی فراورده ها که از خمیر کاغذ دست اول تهیه می شوند، خمیر بازیافتی نیز
عملکرد موفقیت آمیزی دارد. پیش از آنکه بازیافت و مسائل زیست محیطی در چند سال
اخیر موضوع روز شود، مواد اولیه تولید کاغذ مسائل اصلی نبودند، بلکه عملکرد، کارایی،
تداوم تولید و قیمت، معیارهای اصلی مورد توجه مشتری بودند. نمونه ای از این بینش،
پاسخ ناشر یک روزنامه معروف به این درخواست است که مقاله ای درباره مزایای نسبی
استفاده از کاغذ دست اول و کاغذ بازیافت ارائه کند. او تاکید کرد که نمی تواند به این
تقاضا پاسخ مثبت دهد زیرا تا به حال در چاپ روزنامه خود از کاغذ بازیافتی استفاده نکرده
است. اما برای سالها کاغذ مورد نیاز او را کارخانه ای انگلیسی تامین کرده است که در
محصول خود 70-60 %الیاف بازیافتی استفاده می کند.
3-4 -تعریف کاغد بازیافتی
تعریف کاغذ بازیافتی به گونه ای که در برگیرنده انواع الیاف در گستره وسیعی باشد، طبعاً
امری دشوار است. در سال 1987 ،اداره تجارت و صنعت انگلستان برای انجام این کار به
گروهی ماموریت داد و این گروه کاغذ بازیافتی را این گونه تعریف کرد: »کاغذ حاصل از
الیافی که از ماشین کاغذ یا مقوا حاصل شده است.« اما این تعریف برای بسیاری از
متخصصان محیط زیست، کاغذ سازها و مصرف کننده ها قانع کننده نبود و معتقد بودند که:
»بار، زیست محیطی کاغذ بازیافتی مثبت است و باید واقعاً محتوی مقدار زیادی کاغذ باطله
باشد.« در نتیجه آن از سیستمی استفاده کردند که مشخصه مواد خام مورد استفاده در
تولید کاغذ بازیافتی را تعیین نه تعریف کاغذ بازیافتی را. با این نگرش، کاغذ های باطله به
4 دسته تقسیم می شوند:
- کاغذهای فرایندی و بدون چوب کارخانه
- کاغذهای باطله چاپ نشده و بدون چوب
- کاغذهای باطله چاپ شده و بدون چوب
- کاغذهای باطله خمیر مکانیکی
کاغذهای باطله بدون چوب از خمیر شیمیایی و کاغذ باطله مکانیکی از خمیر مکانیکی تولید
می شود. دولت کانادا، در چهار چوب قانون حفظ محیط زیست این کشور، تعریف جامعی در
مورد کاغذ بازیافتی به شرح زیر ارائه کرده است:
کاغذ بازیافتی شامل موارد زیر است:
الف – ضایعات کاغذ پس از فروش از قبیل ضایعات کاغذ و مقوای خشک تولید شده پس از
تکمیل فرایند کاغذ سازی. این ضایعات عبارتند از : بریده های صحافی، ضایعات عملیات
چاپ و سایر عملیات تبدیل، کیسه، جعبه، ضایعات تولید کارتن، کاغذ های بسته بندی کاغذ
و مقوا.
ب – ضایعات کاغذ پس از مصرف از قبیل ضایعات لیفی جمع آوری شده از ادارات، خانه ها،
شهرداری ها که شامل این موارد است: انواع کارتن کاال، روزنامه های باطله، مجالت باطله،
ضایعات کاغذی مصرف شده مخلوط، انواع کارت ها، انواع پارچه های پنبه ای کهنه و بی
مصرف.
به طور کلی کاغذ بازیافتی باید همان عمل کاغذ دسته اول را انجام دهد. در مورد کاغذهای
چاپ، این نکته شامل سهولت چاپ و برخورداری از استانداردهای چاپ است. بازیافتی
بودن کاغذ نباید به عنوان توجیهی برای کیفیت به کاغذ و عملکرد آن در ماشین چاپ و پس
از آن باشد. این نوع کاستی های کیفیتی، آن هدف اصلی زیست محیطی را که در بازیافت
کاغذ دنبال می شود، تحت الشعاع قرار می دهد.
با پیشرفت فناوری بازیافت، بعضی از مشکالت موجود رفع خواهد شد. با وجود این، در
کاغذ های بازیافتی برای انواع کاربردها، مقدار کاغذ باطله مصرف شده یک درصد بهینه
دارد. ضروری است که این درصد بهینه رعایت شود و صرفاً برای تحقق اهداف زیست
محیطی، درصد کاغذ باطله از این درصد بهینه فراتر نرود.
پس با توجه به موارد ذکر شده ضایعات کاغذ لیتوگرافی جز دسته کاغذهای باطله چاپ
نشده می باشد.
-خواص کاغذ باطله
فراورده های حاصل از کاغذ باطله را بتوانند در سطح ملی و بین المللی با فراورده های
حاصل از خمیر دسته اول رقابت کنند. ممکن است در ابتدا این ادعا دست نیافتنی به نظر
برسد. تفاوت های بین خمیر دسته اول و خمیر بازیافتی واضح به نظر می رسد. البته از
آنجا که 33 %الیاف مورد استفاده در جهان بازیافتی است، رفع مشکالت با موفقیت زیاد
همراه خواهد بود. تولید انواع فراورده ها )از قبیل الیه کنگره ای مقوا( مبتنی بر کاغذهای
باطله است. تولید این نوع فراورده ها از الیاف بازیافتی بسیار اقتصادی و رضایت بخش
است. به عنوان مثال، در تولید کاغذ روزنامه، خواص مطلوبی از قبیل ضخامت کم، چگالی
زیاد و تاخوری خوب، ناشی از به کار گیری کاغذ باطله است.
خواص کاغذ باطله، همانند هر ماده خام دیگری، اهمیت زیادی دارد و بر کیفیت محصول
حاصل و شرایط فراورش محصول تاثیر می گذارد.
یک عامل مهم، فرایند اولیه تولید خمیر کاغذ و روش های تبدیل آن است. نوع خمیر اولیه
بر بازیافت و خواص کاغذ بازیافتی حاصل تاثیر زیادی دارد. در عملیات تولید کاغذ افزودن
مواد شیمیایی برای بهبود عملکرد ماشین ضروری است. پر کننده های معدنی )مانند خاك
چینی، کربنات کلسیم یا پودر تالک( برای بهبود ماتی و سفیدی کاغذ و خواص سطحی و چاپ
پذیری آن اضافه می شود.
برای بهبود خواص مقاومتی، به ویژه مقاومت سطحی کاغذ نشاسته مصرف می شود. مواد
شیمیایی آهار دهنده، مقاومت کاغذ را به تر شدن و رطوبت پذیری افزایش می دهند.
برای افزایش بازده تولید، افزایش سرعت ماشین کاغذ، کاستن از مقدار کف، جلوگیری از
رشد موجودات زره بینی و اهداف دیگر، مواد شیمیایی بهبود فرایند مصرف می شوند. این
افزودنی های متنوع و متفاوت، هنگام بازیافت الیاف مشکالتی به وجود می آورند. عالوه بر
این، در صورت دفن کاغذهای باطله یا سوزاندن آنها، این مواد، مشکالت زیست محیطی نیز
به وجود می آورند.
برای تبدیل کاغذ به یک فراورده نهایی، مواد شیمیایی دیگری از قبیل چسب ها و رزین ها
نیز مورد استفاده است. این مواد نیز در بازیافت مشکل آفرین هستند. با تغییر و
پیشرفت فناوری، نوع این مواد نیز تغییر یافته است.
کاغذ باطله به عنوان ماده خام، ضرورتاً بدتر از خمیر کاغذ نیست بلکه با آن متفاوت است.
چون ماده خام ارزان قیمت است و انواع محصول ها را از آن می توان ساخت، مصرف آن
بسیار گسترده است. کاغذ باطله نه تنها از نظر بازیافت یا حفظ محیط زیست بلکه از لحاظ
اقتصادی نیز مهم است. قیمت کاغذهای باطله باید در حدی باشد که پس از فراورش و
هزینه های تبدیل، الیاف حاصل از الیاف دست اول ارزانتر باشد.
برخی تصورات و داورهای غلط در مورد کاغذ باطله وجود دارد که به نمونه آنها اشاره می
شود:
- کاغذ باطله قابل بازیافت نیست.
- کاغذ باطله برای تولید همه انواع کاغذ مناسب است.
دو اعتقاد فوق نوعی افراط و تفریط است. بازیافت کاغذ امر پیچیده ای است و در این مورد
دو نکته را باید در نظر داشت:
الف – همه کاغذهای باطله قابل بازیاف نیستند. به عنوان مثال، اسناد تاریخی، باید به گونه
ای بایگانی شوند که محفوظ بمانند و کاغذهای بهداشتی )یکبار مصرف( باید معدوم شوند.
ب – مرغوبیت کاغذ بازیافتی همیشه از کاغذ اولیه پایین تر است.
دشواری فراورش کاغذ باطله عبارت است از خارج کردن آلودگیها، درجه روانی خمیر کاغذ
)یعنی سرعت خروج آب از خمیر(، انواع افزودنی ها و بازده عملیات، با تکرار بازیافت،
خواص سیر نزولی می یابند و هزینه های بازیافت بیشتر می شود. می توان گفت که در هر
بازیافت، معموالً 50 %الیاف برای دومین بار، 5/12 %برای سومین بار )و غیره(، وارد دور
بازیافت می شوند. به طور خالصه می توان گفت »کاغذ باطله را نمی توان به طور مداوم و با
ارزش اقتصادی و زیست محیطی قابل توجه، بازیافت کرد.«
5-4 -فراورش کاغذهای باطله
جهت بازیافت کاغذ ابتدا آالینده های جامد را خارج می سازند که شامل انواع گیره، منگنه،
چسب ها، مرکب های چاپ و پلی استایرن می باشد. مرحله بعدی حذف مواد چسبناك می
باشد که مشکل اصلی تمام کارخانه های بازیافت کاغذ است. در نتیجه، طراحی دستگاه های
بازیافت طوری است که حذف این دسته از مواد را در اولویت قرار دهند. در ابتدای کار،
روش هایی به کار می رود که اندازه مواد چسبناك را بزرگ نگهدارنده )مانند باال
نگهداشتن غلظت خمیر( تا جداسازی آنها در مراحل بعدی آسان تر باشد. در پایان کار،
اندازه مواد چسبناك باقیمانده را به عنوان مثال، بوسیله پراکنده کردن، کوچک می کنند تا
مشکالت را در ماشین کاغذ کمتر کنند.
اگر چه بیشتر آالینده ها با روش مکانیکی از دوغاب الیاف بازیافتی جدا می شوند، برای
جدا کردن مواد چسبناك روش های شیمیایی نیز ضروری است. انتخاب پارچه ماشین کاغذ
)توری(، نمد پرس ها و نمد خشک کن ها از جنس های مناسب اهمیت اساسی دارد.
1-5-4 روش های خارج ساختن آالینده ها
واحد تمیز کننده خمیر بازیافتی مواد ناخواسته را از الیاف جدا می کند زیرا الیاف، مواد
اولیه مورد نیاز برای تولید کاغذ است. این جداسازی باید کمی شود و بازده آن به حداکثر
مقدار ممکن برسد و عوامل موثر بر عملکرد مطلوب جداسازی مشخص شود. عوامل موثر
عبارتند از: میزان مصرف انرژی، هزینه های نصب تاسیسات و سرویس نگهداری آنها.
حالت ایده آل این است که ماشین بتواند مواد خواسته را از مواد ناخواسته به طور کامل
جدا کند. در این صورت، پذیرفته شده 100 %الیاف و پس زده 100 %مواد زاید و غیر
لنفی است.
ارزش مثبت الیاف بازیابی شده باید بیشتر از ارزش منفی باقی ماندن بعضی از آالینده ها
در خمیر، مصرف انرژی، مراحل تمیز کردن متوالی و هزینه های نیروی انسانی باشد.
2-5-4 -وسایل خارج ساختن آالینده ها
در کارخانه های بازیافت، تجهیزات خاصی برای زدودن آالینده ها وجود دارد. انتخاب نوع
تجهیزات و طراحی فرایند به نوع کاغذ باطله مصرفی و نوع فراورده کار دست تولید بستگی
دارد. ساخت تجهیزات تولید خمیر کاغذ بازیافتی و نصب آن تخصص ویژه و نسبتاً گران
قیمتی است.
مراحل فرایند خارج ساختن آالینده ها:

مراحل فرایندی که در کارخانه ها رایج است شامل موارد زیر می باشد:
سازی خمیر
نخستین مرحله در هر کارخانه بازیافت، خمیر سازی )تبدیل کاغذ باطله به دوغاب خمیر(
است. در خمیر سازها تیمار مواد به گونه ای انجام می شود که فاصله خواص فیزیکی
آالینده ها و الیاف پراکنده شده در خمیر ساز هر چه بیشتر باشد. اساساً خمیر سازها در دو
شرایط عملیاتی متفاوت کار می کنند.
الف – در غلظت های متفاوت (رقیق، غلظت متوسط، غلیظ)
ب – فرایند ناپیوسته یا پیوسته
معموالً خمیر سازهای ناپیوسته در غلظت حدود 6 %عمل می کنند. مزیت این سیستم این
است که با داشتن مخزن های ذخیره سازی، وقت کافی برای تفکیک الیاف و گرفن مواد
زائد در خمیر ساز وجود دارد. عیب این سیستم گران قیمت بودن و هزینه زیاد نصب آن
است چون، معموالً خمیر سازهای ناپیوسته بزرگتر از خمیر سازهای پیوسته مجموعاً با
ظرفیت برابر هستند.
نصب خمیر سازهای پیوسته، به دلیل سرعت تولید بیشتر، رو به افزایش است اگر چه
جداسازی الیاف در آنها کامل نیست. تفکیک الیاف در واقع، در مراحل بعدی به وسیله
ریش کننده ها انجام می شود.
اخیراً خمیر سازی با غلظت زیاد (بین 15 %تا 18 )%به یک روش استاندارد تبدیل شده
است. در این روش غلظت آالینده ها عمدتاً مواد چسبناك در حداقل نگه داشته می
شوند. ضمناً مصرف انرژی و مواد شیمیایی نیز کاهش می یابد. در مقایسه با خمیر سازهای
که در غلظت کم یا متوسط کار می کنند، مصرف آب در خمیر سازهای غلظت زیاد را می توان
تا نصف کاهش داد. با خارج کردن آشغال های درشت در دو مرحله خمیر سازی، آشغالگیری
در مرحله غربال بسیار موثرتر و کارآمدتر خواهد شد.
خمیر سازهای غلظت زیاد می توانند پیوسته باشند (خمیر سازهای استوانه ای) یا ناپیوسته
باشند (خمیر سازهای تغاری)
لیفی شدن و جدا شدن الیاف از یکدیگر، بر اثر تغییر در سرعت چرخش و فشار در درون
خمیر ساز و در نتیجه افزایش بر هم کنش بین لیف ها تحقق می یابد. نیروهای برشی
مالیم، به جدا شدن الیاف از یکدیگر کمک می کنند.
متغیرهایی که بر خمیر سازی تاثیر می گذارند، عبارتند از:
الف – غلظت
ب – دما
ج – زمان
د – مواد شیمیایی(نوع و غلظت آنها)
بهینه کردن این متغیرها به نوع کاغذ باطله، فرایندهای پیش بینی شده و محلول مورد نظر
بستگی دارد.
کردن غربال- 4-6-2
غربال کردن )الک کردن( یک عمل جدا سازی مکانیکی است که براساس تفاوت های
فیزیکی بین الیاف و آالینده ها انجام می شود. در عملیات بازیافت الیاف کاغذ باطله، غربال
کردن در سطح وسیعی به کار می رود و دو صورت دارد:

الف – غربال کردن دوغاب های غلیظ با غربال های منفذ درشت در ابتدای کار برای خارج
ساختن ناخالصی های درشت. می توان آشغال های درشت را به کمک غربال در مرحله خمیر
سازی کاغذ باطله جدا کرد. این کار با نصب صفحات استخراج کننده مشبک در ظرف خمیر
ساز انجام می شود.
ب – غربال کردن دوغاب های رقیق با غربال های منفذ ریز برای خارج ساختن ناخالصی های
ریز از قبیل مواد چسبناك، الیاف خرمنی، توده های مرکب و نظایر آن غربال کردن بوسیله
غربال های منفذ ریز را می توان با استفاده از محفظه های مشبک یا منفذ دار در مورد
دوغاب های رقیق انجام داد. معموالً قطر سوراخ های این الک ها بین 1/0 تا 2/0 میلیمتر و
قطر منفذها بین 20/0 تا 50/0 میلیمتر است. این اندازه های کوچک، امکان جدا کردن و
گرفتن آالینده های چسبناك را فراهم می کند. از آنجا که مواد چسبناك احتماالً بدترین
آالینده ها هستند و بیشترین لطمه را به کارآیی ماشین و کیفیت محصول وارد می کنند،
غربال های منفذ ریز یا صفحات سوراخ دار رواج و کاربرد زیادی در بازیافت پیدا کرده اند.
بر حسب الگوی جریان مواد، غربال ها به چهار نوع تقسیم می شوند:
- جریان دو سو، مرکز گرا، با صفحاتی که در بخش ورودی نصب شده اند
- جریان برون سو، مرکز گریز، با صفحاتی که در بخش ورودی نصب شده اند
- غربال دو مخزنی
- جریان درون سو، مرکز گرا، با صفحاتی که در بخش خروجی نصب شده اند
عمل غربال های فشاری به چند عامل بستگی دارد:
الف – سرعت عبور آالینده ها از دریچه های غربال
ب – شکل و اندازه دریچه های غربال
ج – غلظت دوغاب
د – اندازه، شکل و ماهیت ذرات ناخالصی
ه – افت فشار در دو سوی صفحه غربال
و – نسبت پس زده به ورودی
تمیز کننده های مرکز گریز
تمیز کردن دوغاب خمیر و جدا کردن مواد زایدی که اختالف چگالی آنها با آب و الیاف
سلولزی قابل توجه است، با استفاده از تمیز کننده های مرکز گریز انجام می شود. در این
روش، معموالً آالینده های سنگین تر از الیاف جدا می شوند.
همانند عملیات غربال کنی، تمیز کردن مرکز گریزی نیز در مراحل مختلف تهیه خمیر و برای
جدا کردن مواد زاید سنگین از قبیل ذرات فلزی و ناخالصی های سبک تر مانند مواد
چسبناك به کار می رود. طراحی تمیز کننده ها برا اهداف مختلف، متفاوت است. اما در همه
آنها، متغیرهای زیر در جدا کردن مواد زاید موثرند:
الف – اندازه، چگالی و ویژگی های ذرات زاید
ب – نوع تمیز کننده و طراحی آن
ج – قطر و شکل هندسی تمیز کننده
د – نسبت سرعت پس زدن به سرعت جریان مواد ورودی
ه – افت فشار در طول تمیز کننده
و – غلظت دوغاب
ز – فشار هوا
تمیز کننده های مرکز گریز برای دوغاب های غلیظ، به منظور جدا سازی ناخالصی های
سنگین از قبیل فلزات و سنگ ریزه مورد استفاده قرار میگیرند.
تمیز کننده های مرکز گریز برای دوغاب های رقیق به منظور خارج کردن آالینده های سبک
تر از قبیل ذرات چسب، ذرات مرکب و نظایر آن به کار می روند.
تفکیک کننده ها
در این قسمت، دوغاب را با فشار از صفحات یک غربال عبور می دهند. این غربال، الیاف را
به دو بخش تقسیم می کند. یک بخش عمدتاً محتوی الیاف بلند است و بخش دیگر شامل
الیاف کوتاهتر، نرمه ها و خاکستر. بنابراین، خواص فیزیکی این دو بخش کامالً متفاوت
است و در نتیجه، تنوع مواد خام برای کارخانه و برای تولید محصول های مختلف فراهم می
شود. مواد زاید هم بین این دو بخش تقسیم می شوند. الیاف بلند محتوی نسبت بیشتری
از مواد چسبناك و سایر آالینده های مضر خواهد بود.
پراکنده سازی:
سیستم پراکنده سازی سیستمی است که در آن از نیروهای برشی شدید استفاده می شود
تا ابعاد آالینده ها را آن قدر کوچک کند که اثر آنها بر کیفیت محصول یا کارایی ماشین
کاغذ به حداقل برسد. روش پراکنده سازی در اوایل دهه 1950 در آمریکا برای مشکل
موجود در مقواهای موم دار برای اولین بار به کار برده شد. اما امروزه این روش برای
تولید انواع مقوا، کاغذ روزنامه و کاغذهای بهداشتی به کار می رود.
پراکنده سازی اساساً نوعی مالش و ورز دادن است. به این منظور، خمیر حاصل از کاغذ
باطله را با فشار از میان دیسک های دندانه دار معموالً در دمای باال و غلظت زیاد )20 %تا
40 )%عبور می دهند تا مصرف انرژی کاهش یابد.
معموالً پراکنده سازی در آخرین مرحله تهیه دوغاب خمیر کاغذ انجام می شود و هدف، محو
و ناپدید کردن باقی مانده آالینده ها )از قبیل لکه های مرکب و ذرات چسبناك میباشد.
مزیت ها و معایب پراکنده سازی را می توان به ترتیب زیر برشمرد.
مزیت ها:
- پخش و پراکنده سازی آالینده ها، شامل موم ها، چسب ها، ذرات مرکب و نظایر آن.
انواع مرکب زدایی:
الف – مرکب زدایی با شستشو
ب – مرکب زدایی با شناور سازی
ج – مرکب زدایی تلفیقی
7 -رنگبری(براق کردن خمیر)
معمولا کیفیت رنگ خمیر حاصل از اجرای مراحل مرکب زدایی، کامالً مطلوب نیست. در
بازیافت کاغذ و برای تولید فراورده های مرغوب، خمیر کامالً تمیز و سفید مورد نیاز است.
که برای این منظور از مواد شیمیایی رنگبر )براق کننده( ذیل استفاده می نمایند:
الف – هیدروژن پرکسید
ب – سدیم هیدروسولفیت
ج – سدیم هیپوکلریت
امیدواریم مطالب فوق برایتان مفید واقع شده باشد.

پست‌های مرتبط

• 

  ویژگی ها ی مهم یک چاپگر

  ویژگی ها ی مهم یک چاپگر
  از مهمترین ویژگی های مرتبط با چاپگر ، می توان به موارد

• 

  چاپگرهای لیزری

  چاپگرهای لیزری طرز کار این چاپگر های مانند دستگاه فتوکپی است. در ابتدا کاغذ توسط نور

• 

  چاپگر های جوهر افشان

  چاپگر های جوهر افشان در این چاپگرها مخازن جوهری وجود دارد . جوهر با فشار از روزنه

• 

  ویژگی یک دستگاه چاپ

  ویژگی ها ی مهم یک چاپگراز مهمترین ویژگی های مرتبط با چاپگر ، می توان به موارد زیر