লেখকঃ আতিকুর রহমান পাই
আমাদের নিত্য প্রয়োজনীয় বস্তুর মধ্যে অন্যতম হল এই কাগজ। চলুন জেনে নেই কাগজ কিভাবে তৈরি হয় আর এতে রসায়ন এর ভূমিকাই বা কতটুকু।
আমাদের সবার হয়তো ধারণা আছে যে গাছ থেকে কাগজ বানানো হয়। আসলে কাগজ তৈরির প্রধান উপাদান হল সেলুলোজ, যা দিয়ে উদ্ভিদের কোষপ্রাচীর তৈরি ।
🔹সেলুলোজ কি?কাগজ তৈরিতে সেলুলোজ ব্যাবহৃত হয় কেন?
সেলুলোজ হল এক ধরনের পলিস্যাকারাইড বা কার্বোহাইড্রেট। আমাদের পরিচিত কার্বোহাইড্রেট এর মধ্যে চিনি অন্যতম। চিনি গ্লুকোজ আর ফ্রুক্টোজ নামক ৬ কার্বন বিশিষ্ট যৌগ দিয়ে তৈরি। এখানে গ্লুকোজ আর ফ্রুক্টোজ হল সরল কার্বোহাইড্রেট বা মনোস্যাকারাইড।অসংখ্য মনোস্যাকারাইড এক সাথে পলিমার ভুক্ত হয়ে পলিস্যাকারাইড গঠন করে। সেলুলোজ হল β-D গ্লুকোজ (C₆H₁₂O₆ এর রিং স্ট্রাকচারে ১ম কার্বনে -OH গ্রুপ β অবস্থানে থাকে) এর পলিমার। [চিত্র -1 এ স্ট্রাকচার দেখুন ]
গাছের কোষ প্রাচিরের অন্যতম উপাদার এই সেলুলোজ। পৃথিবীতে গাছের যেহেতু অভাব নেই সেহেতু সেলুলোজ পাওয়া খুব সহজ।সেলুলোজ সহজলভ্য, প্রকৃতির কোন ক্ষতি করে না, রাসায়নিক ভাবে স্টেবল,সেলুলোজের সুক্ষ তন্তু কাগজ তৈরির উপযোগী,নমোনীয়,পানিতে অদ্রবণীয় ও সাদা বা বর্ণহীন। এমন অনেকগুলো কারনেই কাগজ তৈরিতে সেলুলোজ ব্যাবহৃত হয়।
🔷সেলুলোজ থেকে কাগজ
সেলুলোজ এর উৎস হিসেবে বাশ,কাঠ,আখের ছোবরা,গমের খর, পাট অথবা পুরনো ব্যাবহৃত কাগজ রিসাইকেল করে নেয়া হয়।কাগজ তৈরির সবচে গুরুত্বপূর্ণ ধাপ হল কাঠ থেকে সেলুলোজ কে আলাদা করা এবং পাল্প বা মন্ড তৈরি করা। কাঠে সেলুলোজ এর সাথে লিগনিন ( জটিল জৈব পলিমার) থাকে যা ক্ষারিয় দ্রবনে দ্রবীভূত হয়। লিগনিন আলাদা করে সেলুলোজ মন্ড তৈরির পদ্ধতিকে Kraft process বলে। এ পদ্ধতির প্রথমে কাঠ বা বাস কে কেটে হাইড্রলিক যন্ত্রে এর বাকল ছরানো হয়, এর পর চিপার মেশিনের মাধ্যমে আরো সুক্ষ্ম ভাবে কাটা হয়। এর পর একে ডাইজেস্টার মেশিন এ পাঠানো হয়। এখানে একে কুমিং লিকার আর বাস্প দ্বারা প্রায় দেড় ঘন্টা 170°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হরা হয়। এখানে কুকিং লিকারের প্রভাবে লিগনিন আদ্র বিশ্লেষণের মাধ্যমে আলাদা হয়ে যায়।
কুকিং লিকার হল ব্লাক লিকার পানি আর হোয়াইট লিকার এর মিশ্রন। এতে সাধারণত Na₂S, Na₂CO₃ এবং NaOH থাকে। এখানে Na₂S আর NaOH মুলত দ্রাবক হিসেবে কাজ করে।
ডাইজেস্টার এ সংঘটিত বিক্রিয়া :
Na₂S + H₂O → NaOH+ NaSH
কাঠ + (Na₂S + Na₂CO₃ + NaOH) →
R—COOH + R'—OH + R''—SH
লিগনিন আলাদা হওয়ার প্রসেস :
লিগনিন + কুকিং লিকার → এসিড +এলকোহল +মারকেপট্যান + সালফার
এপর্যায়ে পাল্প আলাদা হয়ে যায় আর ঘন বাদামি বর্নের তরল পাওয়া যায় যাকে ব্লাক লিকার বলে। এই ব্লাক লিকার থেলে আবার রিফাইনারি করে হোয়াইট লিকার ফিরে পাওয়া যায়। যেমন -
Na₂SO₄+ 2C → Na₂S + 2CO₂
প্রাপ্ত পাল্প বা মন্ড বার বার দুয়ে জর্ডান ইঞ্জিন এ নিয়ে বিরঞ্জক [ ClO, Ca(OCl)Cl, H₂O₂ ] যোগ করা হয় এবং শেষে ফিলার হিসেবে চায়না ক্লে( Al₂O₃ 2SiO₂·2H₂O ) CaCO₃,TiO₂ ইত্যাদি যোগ করে কাগজেত শিট তৈরি করা হয়।
তথ্যসূত্র :
🔹https://en.wikipedia.org/wiki/Kraft_process?wprov=sfla1
🔹http://www.pulppapermill.com/the-chemical-reactions-in-kraft-pulping-process/
🔹https://paperonweb.com/A1036.htm#:~:text=Cellulose%20fiber%20is%20made%20of,thread%20like%20structure%20called%20fibrils.&text=The%20most%20important%20characteristic%20of,from%20wet%20to%20dry%20condition.
🔹এইস এস সি রসায়ন ও উদ্ভিদ বিজ্ঞান টেক্সট বই।
আতিকুর রহমান পাই
ব্যাঙের ছাতার বিজ্ঞান।
