Arten der Papierherstellung

Übersicht und Arten der Papierherstellung 

Das Wort Papier hat zwei mögliche Ursprünge. So kann es zum einen von dem französischen papier und zum anderen vom griechischen pàpyros abgeleitet werden. Letzteres bedeutet übersetzt Papyrusstaude und erklärt sich damit, dass im alten Ägypten Fasern der Papyruspflanze zu beschreibbaren Blättern und Rollen verarbeitet wurden.

Auch wenn es heute viele unterschiedliche Papierarten gibt, so besteht Papier nach wie vor in erster Linie aus pflanzlichen Fasern. 

 

Die folgende Übersicht berichtet über Wissenswertes und Interessantes zum heutigen Papiermarkt sowie zu den Arten der Papierherstellung: 

Die Geschichte der Papierherstellung

Als einer der Pioniere der Papierherstellung im heutigen Sinne gilt der Chinese Ts’ai Lun. Er stellte einen Papierstoff aus Seidenabfällen her, die er mit anderen Materialien vermischte und zu einem Papier verarbeitete, das mit unserem heutigen Papier vergleichbar ist.

In China gab es bereits im 2. Jahrhundert Papiertaschentücher und ab dem 6. Jahrhundert Toilettenpapier. Etwa im 5. Jahrhundert entwickelten auch die Maya eine Art Papier, das aus gepressten Baststrängen bestand und beschrieben werden konnte.

In Europa nahmen die Spanier eine Vorreiterrolle in der Papierherstellung ein. Deutschland tritt im Zusammenhang mit der Papierherstellung erst ab 1389 in Erscheinung.   

Die Hauptzutaten für Papier

Die wesentlichen Zutaten für Papier sind Wasser und pflanzliche Faserstoffe, teils vermischt oder ersetzt durch textile Faserstoffe. Die grundlegende Vorgehensweise bei der Papierherstellung besteht darin, die Fasern zu zerstampfen und mithilfe eines Siebes aus einem Wasserbottich zu schöpfen. Schon die ersten Papiere wurden auf diese Weise hergestellt.

Im Laufe der Zeit haben Papiermacher dann die grundlegende Vorgehensweise weiterentwickelt und verfeinert. So fügten sie weitere Zutaten wie Leime oder Füllstoffe hinzu, entwickelten Veredlungsverfahren wie die Oberflächenbehandlung und verbesserten die Herstellungsmethoden durch Erfindungen wie beispielsweise den Holzschliff, Zellstoffe oder mechanische Siebe.

Heute besteht Papier hauptsächlich aus Holzfasern in Form von Holzschliff oder Zellulose, Altpapier, Füllstoffen zur Verbesserung der Struktur, Farbstoffen, Leimen und Wasser. Lumpen, die in diesem Zusammenhang auch als Hadern bezeichnet werden, werden nur in wenigen Ausnahmefällen wie etwa der Herstellung von Banknoten noch verwendet.

Die unterschiedlichen Papiersorten und die unterschiedlichen Papierqualitäten ergeben sich daraus, in welchem Verhältnis die Basiszutaten verwendet und in welcher Form sie verarbeitet werden. 

Die Papierherstellung heute

Papier kann entweder manuell oder industriell hergestellt werden. Dabei bleibt das Grundprinzip bei der Papierherstellung gleich und findet heute in dieser Form bei nahezu allen Papieren Anwendung.

Der grundlegende Ablauf lässt sich in folgende Schritte einteilen:

1.       Die Stoffgewinnung.

Um Papier herstellen zu können, müssen die Fasern als Ausgangsprodukt zunächst zerkleinert werden. Dies erfolgt bei Holzstoff mechanisch, bei der Zellstoffgewinnung chemisch. Außerdem muss auch das verwendete Altpapier aufbereitet werden.

Handelt es sich dabei um einen fabrikeigenen Ausschuss oder um Altpapier, das bislang noch nicht bedruckt war, wird es lediglich mechanisch zerkleinert. Altpapier, das bereits bedruckt oder anderweitig im Umlauf war, wird vor der Zerkleinerung gereinigt.

Das Verfahren zur Reinigung wird als De-Inking bezeichnet. Da trotz der Reinigung aber immer kleine Rückstände verbleiben und auch die Faserqualität beeinträchtigt wird, können auf diese Weise recycelte Altpapiere nicht für die Herstellung von hochwertigen Papieren verwendet werden.

2.       Die Aufbereitung des Stoffs.

Die zerkleinerten Fasern werden in einem Behälter namens Pulper mit einer großen Menge Wasser vermischt. Dadurch entsteht eine breiartige Masse, die als Stoff oder Zeug bezeichnet wird. Diese Masse wird nun mehrfach gereinigt, wodurch sich auch letzte Klümpchen aus Faserbündeln auflösen und der Brei homogen wird.

3.       Die Siebpartie.

Im nächsten Schritt wird der Stoff auf ein feines Sieb aufgebracht. Durch die Bewegungen des Bandes läuft ein Großteil des Wassers ab, während sich die einzelnen Fasern auf dem Sieb ablagern.

Die übereinander und nebeneinander liegenden Fasern ergeben ein Vlies, das als Blatt oder Bogen bezeichnet wird. Dabei liegen die Fasern alle in einer Richtung, meist längs zum Band. 

4.       Die Nasspresse.

Wenn das Papierblatt das Sieb verlässt, enthält es noch sehr viel Wasser. Um weiteres Wasser zu entziehen, kommt das Blatt nun in die Nasspresse, in der große Filzzylinder gegeneinander pressen.

5.       Die Trockenpartie.

Nach der Nasspresse ist das Blatt schon recht fest. Im nächsten Schritt wird es dann in der Trockenpartie so getrocknet, dass nur noch die gewollte Restfeuchtigkeit im Papier verbleibt. Das Messen, Regeln und Steuern des Trocknungsprozesses erfolgt bei der industriellen Papierherstellung mithilfe von moderner Elektrotechnik. 

6.       Die Veredlung der Oberfläche.

Um die Oberfläche zu schließen und zu imprägnieren werden viele Papiere mit einer Schicht aus Bindemitteln ausgestattet. Meist wird für das sogenannte Leimen oder Streichen Stärke, modifizierte Cellulose oder Polyvinylalkohol verwendet.

Die Beschichtung ist dafür zuständig, dass das Papier dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechend verwendet, also beispielsweise beschrieben oder bedruckt werden kann.

7.       Das Glätten.

Die jetzt schon fast fertige Papierbahn wird durch einen sogenannten Kalander geleitet. Der Kalander besteht aus mehreren Hartpapier- und Stahlwalzen und sorgt für eine glatte und leicht glänzende Oberfläche.

8.       Der Schnitt.

Industriell hergestelltes Papier wird auf große Rollen aufgewickelt. Mithilfe eines Rollenschneiders werden die Rollen dann in Scheiben zerteilt und anschließend mittels Querschneider in formatgerechte Bogen oder Blätter geschnitten.

 

 

Der Papiermarkt

Pro Jahr werden weltweit über 380 Millionen Tonnen Papier, Karton und Pappe hergestellt. 

 

Die Papierindustrie teilt Papier dabei in vier Hauptkategorien ein:

1.       Grafische Papiere zum Bedrucken, Beschreiben und Kopieren

2.       Papiere, Karton und Pappe für Verpackungszwecke

3.       Hygienepapiere wie Papiertaschentücher oder Toilettenpapier

4.       Papiere und Pappe für technische Verwendungszwecke und Spezialpapiere wie beispielsweise Tapete

 

Europa hat einen Anteil von etwa 30 Prozent an der gesamten Papier- und Pappeherstellung und ist führend bei der Herstellung von Schreib- und Druckpapier. Auf den weiteren Rängen folgen Asien und Nordamerika.

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