Wie entsteht Papier?

Die Antwort liegt klar auf der Hand: aus Wäldern. Den Polnischen Staatsforsten zufolge kommt das Holz, das an Papierfabriken geliefert wird, aus Erhaltungsschnitten. Jungwälder (Jungbäume) werden entsprechend ausgelichtet, um mehr Platz für den Wachstum von stärkeren Bäumen zu schaffen. Der Baumschnitt kommt dann in einen Betrieb, wo Papier hergestellt wird, dh. in eine Papierfabrik. Für die Herstellung von Papier wird jedoch weniger Holz, als vielmehr Zellstoff benötigt.

Chemisches Verfahren

Bei dieser Methode wird das Holz erst in kleine Schnitzel zerhackt. Diese werden anschließend unter Einsatz von chemischen Zusatzstoffen zersetzt. Auf diese Weise wird praktisch der gesamte darin enthaltene Zellstoff ohne unerwünschte Inhaltsstoffe gewonnen. Diesen Stoff nennt man „holzfreie Masse“. An dieser Stelle möchten wir klarstellen, dass der Begriff „holzfreies Papier“ nicht bedeutet, dass bei seiner Herstellung kein Holz verwendet wurde. In diesem Fall darf dieses Papier außer dem Zellstoff nur geringe holzhaltige Bestandteile enthalten. Mit Hilfe der chemischen Methode gewonnene Fasern sind lang und altersbeständig. Interessant ist auch das, was mit den übrigen Holzbestandteilen passiert. Der Zellstoff macht nur die Hälfte seiner Bestandteile aus. Und was ist mit dem Rest? Der Rest wird als Rohstoff oder Energiequelle genutzt. Dadurch sind moderne Papierfabriken meistens energieautark.

Mechanisches Verfahren

Bei diesem Verfahren wird Holz so lange gemahlen, bis Zellulosefasern aufgeschlossen werden. Im Gegensatz zum chemischen Verfahren werden bei dieser Methode außer der Zellulose auch andere holzhaltige Bestandteile, wie Lignin oder Harze, verwendet. Die Ausbeute beträgt dabei etwa 95%.

Natürlich sind das nicht die einzigen Methoden, mit denen Fasern gewonnen werden können. Es gibt viele verschiedene Methoden, auch solche, die Merkmale der beiden vorgenannten Verfahren kombinieren, z. B. chemo-thermomechanische Verfahren. Heute werden wir uns aber nicht damit befassen.

Das Papier wird aus sog. Papiergemisch hergestellt. In diesem Produktionsschritt ist die entsprechende Aufbereitung der Zellulosefasern von größter Bedeutung, denn die hat Einfluss auf viele Eigenschaften des aus dem Gemisch hergestellten Papiers. Die Fasern werden gemahlen. Dadurch werden sie elastischer und flexibler. Das Papiergemisch besteht aber nicht nur aus Fasern. Der Wasseranteil des Gemischs beträgt 99%. Zu seinen Bestandteilen gehören auch Papierleim, Calciumcarbonat und Pigmente. Das fertige Gemisch kommt in eine Papiermaschine.

Papierherstellung – Schema

Da das Papiergemisch eine flüssige Form hat, besteht die wichtigste Aufgabe der Papiermaschine in seiner Entwässerung. Von dem Zeitpunkt an, in dem das Gemisch durch den Einlaufstutzen in die Papiermaschine eingefüllt wird, bis zum fertigen Papier, wird das Gemisch mehreren Trocknungsprozessen unterzogen. Wie Sie bereits schon wissen („Woraus besteht Papier“), weisen fertige Papierbögen etwas Wasser auf. Je nach Papierart beträgt der Wasseranteil von 3 bis 7 % des Gewichts.
Die Größe von Papiermaschinen ist beeindruckend – manche von ihnen sind 150 m lang und 11 m breit. Noch beeindruckender ist aber die Zeit, in der das Gemisch zum fertigen Papier wird. Dieser Vorgang dauert nämlich nur 10 bis 30 Sekunden! Die Geschwindigkeit, mit der sich die Papierbahn durch die Papiermaschine bewegt, kann über 2000 m/min erreichen.

Das Gemisch wird durch den bereits genannten Einlaufstutzen in die Maschine eingefüllt und kommt in eine Siebanlage, wo mit Hilfe von Entwässerungselementen und Saugwalzen weiteres Wasser entzogen wird. Beim nächsten Schritt werden das Gemisch auf einer Filzbahn verteilt und mit Hilfe von Walzen noch mehr Wasser aus ihm herausgepresst. Dieser Prozess hat Einfluss auf solche Papiereigenschaften wie Biegefestigkeit, Zugfestigkeit, Lichtundurchlässigkeit und Volumen. Anschließend bewegt sich die Papierbahn über eine Reihe von Stahlwalzen und wird mit Dampf erwärmt. Hier findet die Vortrocknung statt. Das ist ein ganz wichtiger Teil des Produktionsverfahrens, weil das Gemisch soweit entwässert worden ist, dass man es jetzt Papier nennen kann. Anschließend findet das Oberflächenleimen statt. Dabei durchläuft die Papierbahn ein Stärkebad und wird mit einer dünnen Schicht versehen. Dadurch ist das Papier robuster, abriebfester, hat sehr gute Druckeigenschaften und staubt nicht. Je nach Papierart wird das Papier in der weiteren Phase mit Hilfe eines Glättwerks geglättet und kalandriert, dh. das ihm entsprechende Stärke verliehen wird. Anschließend wird das Papier zu Maschinenrollen, sog. Tambouren, aufgerollt. Zum Schluss wird das Papier in Bogen oder kleinere Rollen geschnitten. Jetzt kann das Papier verkauft werden.

In dieser Erscheinungsform wird es in Druckereien geliefert. Jetzt steht dem Bedrucken von Papier nichts mehr im Wege.