صمغ گوار یا گوارگام، یک ماده شیمیایی کشاورزی جدید است که از لوبیا خوشه ای به دست می آید. یکی از کاربردهای مهم گوارگام در صنعت کاغذ سازی می باشد.استفاده از گوارگام در کاغذ سازی سبب ایجاد انقلابی عظیم در بسیاری از صنایع گردید. صمغ گوار یا گواران که اساسا پلی ساکاریدی بنام گالاکتومانان می باشد. در آب، غیر یونی است و هیدروکلوئید تشکیل می دهد. حتی در اکثر حلالهای هیدروکربنی نامحلول است. در ادامه به اهمیت و کاربرد گوارگام در صنعت کاغذسازی می پردازیم.
در این مطلب موضوعات زیر را مطالعه خواهید کرد:
گوارگام چیست؟
استفاده از گوارگام در کاغذ سازی یکی از منحصر به فرد ترین کاربرد این ماده گرانبها است. صمغ گوار که آن را با نامهای گوارگام (guar gum)، گاما یا گواران (guaran) نیز می شناسند، مصارف گوناگونی در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی، داروسازی و … دارد. این فیبر اعجاب انگیز دارای خاصیت غلیظ کنندگی و تثبیت کنندگی است. توسط بوراکس و کلسیم حالت ژله ای پیدا می کند و تنها در 7-5=pH پایدار است. تیکسوتروپیک گواران در غلظت بالای 1٪ بسیار است، اما در غلظتهای زیر 0.3٪، تیکسوتروپی خفیف ایجاد می کند.
فواید استفاده از گوارگام در کاغذ سازی
پودر صمغ گوارگام ماده ای است که به آسانی با سایر مواد صنعتی مخلوط می شود. این خاصیت برای صنعت کاغذ سازی بسیار مهم است. صمغ گوار یکی از مواد اولیه ای است که امروزه به عنوان عامل تثبیت کننده در ساخت انواع ورق کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، گوارگام می تواند با از بین بردن الیاف و همچنین استحکام و خشکی که ایجاد می کنند، سبب به دست آمدن کاغذی انعطاف پذیر شود.
قدرت بهبود دهندگی گوارگام در کاغذ سازی
یکی از ویژگیهایی که بسیاری از تولید کنندگان کاغذ را مجذوب کرد، تاثیر اعجاب انگیز گوارگام در بهبود کیفیت کاغذ است. از آنجایی که گواران با بسیاری از ترکیبات سازگار است و سبب تقویت آنها می گردد، اگر در حین ساخت، آن را به خمیر کاغذ اضافه کنید کیفیت مواد اولیه را بهبود خواهد بخشید. حتی جالب تر آنکه افزودن گواروگام در این فرآیند موجب پایداری مواد مورد استفاده در ساخت کاغذ نیز می شود.
همگن سازی بافت کاغذ به کمک گوارگام
یکی دیگر از مزیتهای استفاده از گوارگام در کاغذ سازی، تولید کاغذهایی است که ظاهری جذاب و یک دست دارند. این محصولات علاوه بر اینکه بافت یکپارچه تری دارند، از استحکام و انعطاف پذیری بیشتری برخوردار هستند. استفاده عمده از گوارگام در کاغذ سازی به علت قابلیت ژله کنندگی بالای این ماده در نهایت به افزایش کیفیت محصولات کمک می کند. زمانی که گواران را به خمیر کاغذ اضافه می کنید همزمان با تثبیت سایر مواد اولیه، با جلوگیری از ایجاد فعل و انفعالات میان آنها، خمیر کاغذ را همگن می سازید.
سهولت استفاده از گوارگام در کاغذ سازی
پودر سفید رنگ صمغ گوار در مدت بسیار کوتاهی آب می شود. از این رو، گزینه ایده آلی برای فرآوری کاغذ به حساب می آید و کار را برای تولید کنندگان کاغذ آسان می کند. همچنین این ماده سطح متراکم تری برای چاپ بر روی کاغذ فراهم می کند. به همین علت، کاغذهایی که در بافت خود دارای گوارگام هستند، سطح ایده آل تری برای چاپ با انواع رنگها و همچنین انواع روشهای چاپ فراهم می کنند.
کاهش آلودگیهای صنعتی با استفاده از گواران
یکی از مشکلاتی که در گذشته بسیاری از کارخانجات تولید کاغذ با آن رو بودند، ایجاد آلودگیهای محیطی بود که در هنگام ساخت کاغذ به وجود می آمد. چرا که ذرات معلقی که طی فرآیند ساخت کاغذ تولید می شدند، مشکلات فراوانی در طبیعت ایجاد می کردند. اما امروزه با استفاده از گوارگام، این مشکل حل شد. گواران به علت بالا بودن قدرت چسبندگی خود، موجب حفظ بافت مواد تشکیل‌دهنده کاغذ و همچنین کاهش خاکه یا گرد و غبار می شود.
مزایای زیست محیطی استفاده از گوارگام در کاغذ سازی
ساخت کاغذ به وسیله گوارگام نه تنها مزیتهای فراوانی برای صاحبان سرمایه و کارآفرینان دارد، بلکه به علت سازگاری فراوان با محیط زیست، دارای ایمنی بالایی نیز هست. از آنجایی که به صورت طبیعی ساخته می شود، تجزیه پذیری آن در طبیعت مشکلات زیست محیطی ایجاد نمی کند. به علت اینکه از منابع تجدید پذیر به دست می آید، پس از تهیه و ساخت، آثار مخرب و جبران ناپذیر بر جای نمی گذارد. هرچند که سبب افزایش پایداری کاغذ می گردد، اما نسبت به مواد مصنوعی گزینه سازگارتری برای طبیعت به شمار می رود. به همین علت، در سالهای اخیر توانسته است از محبوب فراوانی برخوردار شود.
سوالات متداول گوارگام در کاغذ سازی
1- ساختار شیمیایی گوارگام به چه صورت است؟
پلی ساکارید گالاکتومانان یا همان گوارگام دارای یک ستون فقرات زنجیره ای خطی مانوز با شاخه های جانبی کوتاه گالاکتوز است. مانوزهای این اگزو پلی ساکارید به وسیله پیوندهای بتا 1 و 4 به یکدیگر و از طریق پیوندهای 1 و 6 به دومین مانوز متصل می شوند.
2- صمغ گوارگام تا چه دمایی را می تواند تحمل کند؟
حداکثر دمای قابل تحمل برای گواران 80 درجه سانتیگراد و یا 176 درجه فارنهایت است. این ماده تنها می تواند 5 دقیقه در این دما پایدار بماند. البته با تغییر pH(افزایش یا کاهش شدید اسیدیته محیط) حتی در دمای 50 درجه سانتیگراد نیز تخریب خواهد شد.
3- استفاده از گوارگام در صنایع مختلف چگونه است؟
از این ماده در صنایع نساجی برای بهبود چاپ پذیری و اندازه ها و در کاغذ سازی نیز برای بهبود تراکم کاغذ، شکل و تاشوندگی آن استفاده می شود. در داروسازی به عنوان پر کننده قرصها، در صنایع غذایی به عنوان قوام دهنده و افزودنی و در صنایع مواد منفجره به عنوان عامل ضد آب استفاده می شود.
4- محلولهای اسیدی و بازی چگونه بر گوارگام تاثیر می گذارند؟
محلولهای اسیدی و قلیایی به شیوه ای مشابه گوارگام را تحت تاثیر قرار می دهند. به طوری که افزودن این محلولها در ابتدا سبب هیدرولیز گوارگام و سپس از دست رفتن ویسکوزیته ایجاد شده توسط این ماده می شود.
5- آیا گوارگام می تواند برای انسان خطر آفرین باشد؟
در تعدادی از افراد که در محیطهای صنعتی کار می کنند که دارای غلظتهایی از این ماده در هوا است حساسیت آلرژیک به صمغ گوار ایجاد می گردد. استنشاق ذرات معلق گوارگام همچنین سبب رینیت شغلی و آسم می‌شود.
