1.Wstęp
Podstawowym składnikiem do produkcji papieru jest masa celulozowa tzw. pulpa. Masa celulozowa jest otrzymywana z kilku rodzajów drzew, zarówno z miękkich i twardych. Odpowiednim drzewem może być: świerk, topola, brzoza, kasztan sosna czy nawet eukaliptus. Otrzymywanie pulpy mechanicznie jest najbardziej ekonomiczne. Proces ten polega na mieleniu pni drzew w specjalnych rozdrabniarkach, a następnie mieszanie otrzymanego produktu z wodą. Jednakże Papier uzyskany z tego rodzaju masy celulozowej jest dosyć słaby i ma zastosowanie jako produkt jednorazowego użytku (gazety, papierowe ręczniczki).
Znacznie lepsze masy celulozowe uzyskuje się chemicznie. W tym celu należy pociąć na drobne fragmenty pnie i zanurzyć je w roztworze chemicznym, a następnie podgrzewać pod ciśnieniem. Taki papier służy do produkcji dosyć wytrzymałych opakowań papierowych, książek, broszur reklamowych, kolorowych czasopism.
2. Procesy produkcyjne
Aby usunąć niepożądane zanieczyszczenia masę celulozową należy przepłukać i przefiltrować. Gdy chcemy uzyskać biały papier, to musimy poddać pulpę procesowi wybielania. Następnie trzeba nadać formę arkuszy, wysuszyć i nawinąć na odpowiednie bele i dostarczyć do papierni. Tu powinna być odpowiednia maszyna nazywana warnikiem, której zadaniem jest rozdrabnianie i mieszanie z wodą. Nie jest wymagana faza suszenia, jeżeli proces jest ciągły. Masa celulozowa z drewnianymi włóknami i wodą nazywamy masą papierniczą. Takie cechy jak: wielkość i elastyczność włókien, które są odpowiednie dla każdego rodzaju, można modyfikować w gniotownikach i rozwłókniacie. Do masy dodaje się następnie inne substancje, nadające jej pożądane cechy.
Papier przeznaczony do druku nie zawiera wody. Aby zabarwić papier konieczne są odpowiednie barwniki lub pigmenty. Dla przykładu kaolin (glinka porcelanowa) powoduje, że papier jest biały i nie przepuszcza światła.
Metoda Fourdriniera (londyńskiego hurtownika) jest najbardziej popularnym sposobem otrzymywania papieru.
Etapy procesu Fourdriniera:
- masa papiernicza trafia do wlewu;
- z wlewu dostaje się na sito- wykonaną z drutu lub plastyku ruchomą taśmę;
- sito jest zdolne poruszać się z prędkością do 1000 m/min, a jego długość może sięgać 9 metrów. Tempo przekazywania wylewu na sito jest bardzo istotne. W ten sposób można planować grubość i wagę produkowanego papieru.
- woda zostaje odprowadzona przez dziury sita;
-.powstaje wstęga w wyniku łączenia się włókienek masy papierniczej;
- wstęga ulega odessaniu ze spodu;
- możliwe jest wtłoczenie znaku wodnego za pomocą specjalnego wałka z szablonem;
- wstęga trafia na ruchomą taśmę i wyniku przechodzenia przez kilka ciężkich walców, wyciskana jest z niej woda i wzmacniane są włókna;
- mocna wstęga jest przepuszczona przez zespół, podgrzewanych przy pomocy pary, wałków metalowych. Wyniku tego procesu nie posiada już żadnej ilości wody;
- wygładzanie powierzchni papieru przy pomocy wypolerowanych żelaznych walców.
3.Udoskonalanie procesów produkcyjnych
Metody wykończeniowe zależą od rodzaju papieru i przeznaczenia
Papier z którego są produkowane czasopisma zostaje pokryty drobną warstwą białego pigmentu. Jest to najczęściej glinka porcelanowa lub biel satynowa (tlenek glinu + siarczan wapnia) lub kazeina. Wykorzystany może być także polioctan winylu, który nadaje papierowi gładki, błyszczący wygląd.
Możliwe jest także wyprodukowanie wodoodpornych tektur. W tym celu papier zostaje zanurzony w roztopionym wosku parafinowym. Nadmiar zostaje usunięty przy pomocy wałków, zaś zimną wodą utwardza się uzyskaną warstwę ochronną. Warstwa ochronna nie jest w stanie wchłonąć farby drukarskiej.
Kraje bogate w trzcinę cukrowa próbują wykorzystać ten surowiec do produkcji masy celulozowej.
4.Makulatura
Aktualnym problemem przed którym stoi cywilizacja jest zmniejszanie się ilości drzew na skutek wyrębów lasów. Chociaż aa miejsce wyciętych drzew sadzi się nowe, jednak na efekty trzeba poczekać kilkadziesiąt lat. Dlatego wykorzystanie makulatury jest znakomitym pomysłem zastąpienia drzew w produkcji masy celulozowej
Makulatura nie jest tylko wykorzystywana do produkcji niskiej jakości produktów. Przy zastosowaniu nowoczesnych metod możliwe stało się otrzymanie lepszej jakości papieru, w których makulatura wykorzystywana jest jako surowiec wtórny. Możliwe stało się usunięcie druku, dlatego bez problemu można było uzyskać z makulatury czystą masę celulozową. Aby wzmocnić tak wykonany papier należy w procesie produkcyjnym uwzględnić dodanie małej ilości świeżej pulpy. Tak otrzymany papier jest bardziej wytrwały na uszkodzenia mechaniczne.
