कागज रोजमर्रा की जिंदगी का एक सर्वव्यापी हिस्सा है, लेकिन यह कैसे बनता है और इसकी उत्पत्ति कहां से हुई?
प्राचीन मिस्रवासियों ने बनाया पौधे-आधारित कागज का प्रारंभिक संस्करण पपीरस का उपयोग करना – यहीं से “पेपर” शब्द आया है। उन्होंने पपीरस पौधे के तने से रेशे निकाले (साइपरस पपीरस)एक दलदली ईख जिसके शीर्ष पर फूल लगे होते हैं जो 16.4 फीट (5 मीटर) तक ऊंचे हो सकते हैं। प्राचीन मिस्रवासी रेशों को एक-दूसरे के बगल में बिछाते थे, और फिर शीट को गीला करके दबा देते थे। पेपिरस शीट का उपयोग पत्र लिखने, प्रशासनिक दस्तावेज़ रिकॉर्ड करने और कहानियाँ और धार्मिक ग्रंथ लिखने के लिए किया जाता था।
2,000 वर्ष से भी पहले लोग चीन जैसा कि हम जानते हैं, कागज निर्माण के करीब एक प्रक्रिया का आविष्कार किया, भांग के पौधों को उबालना एक गूदे में, फिर गूदे को एक शीट में बनाकर सुखा लें। इस प्रकार का कागज़ निर्माण लगभग 1,400 वर्ष पहले पश्चिम से बगदाद तक पहुँचा, जहाँ यह शहर बना कागज उत्पादन के लिए प्रसिद्ध और कागज़ और किताबें बेचना शुरू किया।
इसके बाद कागज यूरोप पहुंचा, जहां मध्यकालीन यूरोपियों ने कागज बनाया लिनेन और सूती कपड़ों को काटनाउन्हें भिगोना, और उनका इलाज करना। पहली रैग-पेपर मिल 1690 में उत्तरी अमेरिकी यूरोपीय उपनिवेशों में आई।
समय के साथ कागज मिलों को चिथड़ों की कमी का सामना करना पड़ा, इसलिए लोगों ने सस्ती और अधिक प्रचुर सामग्री – लकड़ी – की ओर रुख किया।
पहला अमेरिकी अखबार जनवरी 1863 में प्रकाशित बोस्टन वीकली जर्नल का एक संस्करण पेड़ों से बने कागज पर छपा था।
आज, कागज बनाने की प्रक्रिया इसकी शुरुआत लकड़हारों द्वारा पेड़ों को काटने और उन्हें कागज़ मिलों में लाने से होती है: या तो नरम लकड़ी के पेड़ जैसे चीड़, स्प्रूस और देवदार, या ओक, बर्च और नीलगिरी जैसे दृढ़ लकड़ी के पेड़। मशीनें छाल को काटती हैं, भीतरी लकड़ी को छोटे-छोटे टुकड़ों में काट दिया जाता है, और इन टुकड़ों को उबालकर गूदे का गूदा बनाया जाता है। लुगदी को कितना और कैसे पकाया जाता है यह अंतिम उत्पाद के इच्छित गुणों पर निर्भर करता है: यदि परिणामी कागज को मजबूत बनाने या कम अस्पष्टता की आवश्यकता होती है तो लुगदी को अधिक पकाया और संसाधित किया जाता है।
पेड़ की कोशिकाओं की कोशिका दीवारें लुगदी का एक प्रमुख घटक हैं: सभी पौधों की कोशिका दीवारों में शामिल होता है सेल्यूलोजरसायनज्ञों को एक रैखिक पॉलीसेकेराइड के रूप में जाना जाता है। ये अणु अत्यधिक टिकाऊ और लचीले होते हैं। सेल्युलोज फाइबर भी मजबूत रहते हुए पानी को अच्छी तरह से अवशोषित करते हैं। ये गुण उन्हें कागज बनाने के लिए आदर्श बनाते हैं।
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पकने के बाद, गूदे को पानी में लटका दिया जाता है, एक शीट बनाने के लिए बुने हुए स्क्रीन पर फ़िल्टर किया जाता है, गांठ और पानी निकालने के लिए सपाट दबाया जाता है, और सुखाया जाता है। पहले यह पूरी प्रक्रिया एक बार में एक शीट पर पूरी की जाती थी, लेकिन अब यह हो गई है यंत्रीकृत बहुत तेजी से घटित होना.
कागज के विभिन्न प्रकार और ग्रेड उपयोग किए गए गूदे के प्रकार, गूदे को कितना पीटा या परिष्कृत किया गया है, लकड़ी के गूदे में कौन सी अन्य सामग्री जोड़ी गई है, शीट बनाते समय मोटाई जैसे गुण और अंत में जोड़ा गया रासायनिक उपचार पर निर्भर करते हैं। प्रक्रिया के अनुसार, एरिका रेडमंडस्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ़ न्यूयॉर्क स्कूल ऑफ़ एनवायर्नमेंटल साइंस एंड फॉरेस्ट्री में केमिस्ट और पेपर इंजीनियर।
“प्रक्रिया [for making paper] बहुत स्थापित हो चुका है,” रेडमंड ने कहा।
लेकिन कागज उद्योग पर्यावरण के अनुकूल नहीं है। इस प्रक्रिया से निकलने वाला अपशिष्ट जल प्रदूषकों को छोड़ सकता है पारिस्थितिकी तंत्र और मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुँचाएँ. इसलिए अधिकांश कागज नवाचार कागज उत्पादन से अवशेषों के नए उपयोग खोजने पर ध्यान केंद्रित करते हैं, ताकि प्रक्रिया को अधिक टिकाऊ बनाया जा सके, रसायनों की खपत कम की जा सके और प्रदूषकों को कम किया जा सके।
रेडमंड ने कहा, कई पेपर मिलें अपनी ऊर्जा उत्पन्न कर सकती हैं और आत्मनिर्भर हो सकती हैं। लकड़ी के गूदे को उबालने से उत्पन्न भाप से मिल को बिजली मिल सकती है, और कागज बनाने की प्रक्रिया से निकलने वाले रासायनिक अवशेषों का पुन: उपयोग किया जा सकता है।
पेपर इंजीनियर इस प्रक्रिया को अधिक आत्मनिर्भर बनाने के लिए अनुसंधान कर रहे हैं, और यह समझने के लिए कि रासायनिक अवशेषों को प्रक्रिया में कैसे वापस लाया जाए ताकि उद्योग कम प्रदूषण पैदा करे।
रेडमंड ने लाइव साइंस को बताया कि जैसे-जैसे दुनिया तेजी से डिजिटल होती जा रही है, लिखने और छपाई के लिए कागज का उपयोग कम हो रहा है – लेकिन कार्डबोर्ड और पेपर पैकेजिंग की मांग अभी भी अधिक है। बहुत सारे पैकेज अब कार्डबोर्ड बॉक्स में वितरित किए जाते हैं, और किराने की दुकानें प्लास्टिक से पेपर बैग में बदल गई हैं, इसलिए पेपर उद्योग इन उत्पादों को बेहतर बनाने पर काम कर रहा है।
एक लक्ष्य पुनर्नवीनीकरण कागज पैकेजिंग को मजबूत और अधिक टिकाऊ बनाना है। रेडमंड खाद्य पैकेजिंग के लिए टिकाऊ कोटिंग्स पर ध्यान केंद्रित करता है – उदाहरण के लिए, पेपर कप के अंदर के लिए गैर-प्लास्टिक, कंपोस्टेबल कोटिंग्स जो एक अवरोध पैदा करती हैं ताकि आपका पेपर कप गीला या लीक न हो।
