Jak wygląda współczesny proces produkcji papieru?

Książki, gazety, umowy i inne dokumenty nie istniałyby, gdyby nie wynaleziono papieru. Proces produkcji tego surowca ulega coraz większym modernizacjom na skutek rozwoju technologicznego. Nie zmieniają się jednak główne zasady jego wytwarzania. Zobacz, jak produkuje się papier i czym różnią się od siebie poszczególne rodzaje tego surowca!

 

Spis treści:

• Czym jest papier?
• Trzy etapy produkcji papieru
• Właściwości papieru
• Klasy papieru
• Wyroby z papieru

 

Czym jest papier?

Papier towarzyszy ludzkości od dawna. Choć jest wszechobecny, nie każdy wie, jak powstaje papier. Pod względem fizyczno-chemicznym papier jest masą włóknistą, która zostaje spilśniona na sicie. Jest to materiał pochodzenia organicznego o gramaturze od 28 do 200 g/m².

Proces produkcji papieru składa się z wielokrotnie powtarzanych czynności takich jak odwadnianie masy włóknistej, osuszanie, prasowanie i gładzenie. Ostatecznie produkt przyjmuje formę gładkich i wygodnych w użyciu arkuszy, które tnie się na poszczególne rozmiary.

W formie najbardziej przypominającej obecną papier został wynaleziony w Chinach. Jego historyczne początki sięgają już II w. n. e. Następnie zaczął rozprzestrzeniać się w państwach arabskich, aby do Europy trafić w XII wieku.

Produkcja papieru na Starym Kontynencie faktycznie rozpowszechniła się jednak dwa wieki później na skutek odkrycia przez Johannesa Gutenberga innowacyjnych czcionek drukarskich tworzonych z metalu. Gwarantowały one powtarzalny i szybki proces odwzorowywania znaków na papierze.

Proces tworzenia papieru od zawsze wymagał obróbki włóknistej masy organicznej pochodzącej z drzew. Najczęściej wykorzystywany jest ścier drzewny drzew iglastych (np. świerk, sosna, jodła), jak i liściastych (np. topola, brzoza, osika).

Na przestrzeni wieków nie brakowało jednak wielu urozmaiceń. To, jak produkuje się papier, zależało w dużej mierze od dostępności zasobów w danym miejscu geograficznym. Wykorzystywano między innymi włókna roślinne ze słomy, bawełny, lnu, bambusa, trzciny, a nawet konopi.

 

Trzy etapy produkcji papieru

Produkcja papieru jest procesem wieloetapowym, w rezultacie którego początkowa masa włóknista staje się elastycznym i wytrzymałym arkuszem chłonnym. Wyróżnić możemy trzy główne etapy produkcji papieru: fazę obrabiania, osuszania i odciskania (z zastosowaniem pras).

Pierwszy etap zaczyna się od mielenia, zgniatania i cięcia masy papierniczej za pomocą noży. Masa zostaje następnie wypełniana wypełniaczami – substancjami, które nadadzą finalnemu produktowi charakterystycznej gładkości, miękkości i nieprzezroczystości. W zależności od rodzaju papieru na tym etapie dodaje się także barwniki i pigmenty.

Drugi etap to proces powstawania papieru, w trakcie którego masa jest dokładnie osuszana tak, aby pozbyć się nadmiaru wilgoci. W tym celu przekłada się ją do sit i dociska specjalnym walcem. Masa ulega spilśnieniu i można ją rozkładać na poszczególne włókna. Ostatecznie wodę zawartą we włóknach odciska się na specjalnej taśmie za pomocą wyżymaka papierniczego.

Gdy powyższe czynności zakończą się, rozpoczyna się ostatni etap. Masę odciska się w prasie, a całość schładza się w celu zabezpieczenia przed dalszą utratą wody. Następnie z masy wycina się wstęgi. Proces technologiczny produkcji papieru kończy się na wysuszaniu papieru na specjalnych cylindrach w temperaturze 120 stopni Celsjusza. Po tej czynności papier jest zwijany w bele, które końcowo docinane są do pożądanych rozmiarów.

 

Właściwości papieru

Współczesna produkcja papieru wykorzystuje nie tylko włókna organiczne, ale także szereg substancji niewłóknistych i uzupełniających. Są to między innymi wspomniane powyżej wypełniacze takie, jak skrobia organiczna, kreda czy kaolin, a także substancje chemiczne i barwniki. Wybór składu mieszanki wpływa na właściwości papieru. Najważniejsze to:

• stopień białości,
• gramatura,
• gładkość,
• chłonność oleju,
• nieprzezroczystość,
• sprężystość i odporność na zginanie,
• połysk.

 

Klasy papieru

Papier można podzielić na różne klasy ze względu na stopień wykorzystywania organicznych materiałów włóknistych. Wyróżniamy następujące klasy papieru:

• Klasa I i II papieru - najbardziej wytrzymały papier stosowany przy produkcji mieszanek betonowych, banknotów i ważnych dokumentów.
• Klasa III papieru - również wytrzymały i szlachetny papier wykorzystywany do przedmiotu artykułów o wieloletnim przeznaczeniu, np. brulionów szkolnych.
• Klasa IV papieru - klasa podobna do poprzedniczki, używana do produkcji specjalistycznych druków.
• Klasa V i VI papieru - surowce najczęściej używane do produkcji książek.
• Klasa VII - typowy papier gazetowy, z którego drukuje się prasę codzienną i nie tylko.

Powyższej hierarchii nie należy mylić z klasyfikacją opartą na poziomie kwasowości surowca ani normie ISO 216, zgodnie z którą wyróżnia się tylko trzy klasy: A, B i C.

Warto też zwrócić uwagę na to, że nie zawsze wyższa klasa papieru będzie lepsza. Wszystko bowiem zależy od przeznaczenia. Do produkcji gazet najlepszy będzie materiał cieńszy, łatwiej zaginany i przede wszystkim lżejszy. Na ostateczną jakość wyrobu wpływa także to, jak się produkuje papier i jakiego rodzaju wypełniacze dodawane są w trakcie tego procesu.

 

Wyroby z papieru

Ze względu na rodzaj gramatury wyodrębnia się kilka rodzajów papieru o różnym przeznaczeniu. Zgodnie z najpopularniejszą klasyfikacją wyróżniamy:

• bibułki - do 28 g/m²,
• papiery - 28-160 g/m² lub 28-200 g/m²,
• bibuły - 65-250 g/m² - wytwarzane z materiałów o dużej chłonności,
• kartony - 160-315 g/m²,
• tektury - arkusze o gramaturze przekraczającej 315 g/m².

Więcej o gramaturze papieru można przeczytać w tym artykule.

Zastanawiając się, jaki papier wybrać, najlepiej sprawdzić wspomniane parametry. Zawsze jednak należy kierować się docelowym przeznaczeniem produktu!