2. Mi a papír?
A papír növényi rostok mechanikai és
kémiai feldolgozásával készített vékony,
hajlékony, de ugyanakkor viszonylag nagy
szilárdságú lap. Használati tulajdonságait
meghatározzák a felhasznált növényi
anyag tulajdonságai, a rostok mechanikai
és kémiai átalakításának módja, valamint
a gyártás során hozzáadott egyéb
anyagok.
4. Később az egyiptomiak feltalálták a papiruszt.
(nílusi sásfajtából készítették oly módon, hogy a rostokat
keresztben egymásra helyezték, majd víz és ütögetés
segítségével egybedolgozták, majd kiszárították, az egyes
darabokat összeragasztották és göngyölítették).
A papirusz egészen a IX. századig használatban maradt.
5. A papírgyártás történetében a papiruszt a pergamen váltotta a
Kr.e.II. században.
Ez állati bőrből, vegyszeres kezeléssel készült.
A pergamen szó maga (a középkori latinságban
pergamenum), Pergamon városáról kapta a nevét. A
városállam királya, Eumenész találta fel, legalábbis Plinius
szerint, a Kr. e. 2. században a pergament, egy kereskedelmi
blokád után bekövetkezett papiruszhiány következtében.
A pergamen rendkívül tartós anyag, sokkal inkább, mint
például a bõr. Ideális körülmények között akár évezredekig is
megmarad. A jó pergamen lágy, vékony, bársonyos tapintású
és könnyen hajtogatható.
6. A papír kínai találmány: a 2. sz. körül fedezték fel, és ezer éven
át lassan jutott el az arab világon keresztül Nyugatra. A kínaiak
által készített papír textilhulladékok rothasztásával, szárításával
és porrá őrlésével készült oly módon, hogy a porból víz
hozzáadásával pépet kevertek, amelyből apró lyukacsos háló
segítségével vékony réteget emeltek ki. Ezt a réteget
megszárították és vékony keményítő bevonattal látták el, hogy
csökkentsék a lap nedvszívását.
A 13. században már léteztek papírmalmok Spanyolországban
és Itáliában. Franciaországban 1340 körül létesültek az elsők, a
Német-Római Császárság területén pedig 1390 körül, míg
Angliában csak a 15. sz. második felében. A papírt készítési
helyéről Európa számos más országába exportálták.
Magyarországon csak az 1500-as években ismerték meg.
A XVlll. és XlX. század fordulóján a papírtermelés jelentősen
megnövekedett. A papírmasszát már nem kéziszitával
merítették, hanem önműködően ömlött a mozgószitaszalagra.
9. A papír olcsó alapanyagnak számított. A nyomtatás feltalálása az
1450-es években aztán végleg eldöntötte a harcot a két
alapanyag között: a század végére a papír már annyival olcsóbb
volt a pergamennél, hogy már csak a legkülönlegesebb és
legdrágább kódexeket készítették pergamenre.
10. A papírgyártás alapanyagai
A papírgyártás alapanyagai alapvetően növényi eredetűek.
Alapanyagként elsődlegesen a különböző fafélék
szolgálnak, egyéb növényi anyagok közül a nád, a len, a
kender és a gyapot.
A papír legfontosabb alkotója a cellulóz. Emiatt a
papírgyártás elsődleges célja, hogy a növényi rostokban
lévő cellulóz mellől az egyéb kísérő anyagokat eltávolítsák.
A cellulózban gazdag anyagot a papírgyártás féltermékének
nevezzük. A féltermék előállítása mechanikai és kémiai úton
történik. Cellulóztartalmuk alapján facsiszolat, fécellulóz- és
tiszta cellulóztermékeket különböztetünk meg.
11. Történelmi fordulópont a
papírgyártásban
1840 – Anselme Payen francia kémikusnak
először sikerül nyers fából cellulózt nyernie.
Payen a fa vegyi feltárásával előállítja a nyers
rostot, amely 99%-ban cellulózból áll. A fából
salétromsav segítségével 125-145 fokon kioldja a
lignint, egy a fényre sárguló anyagot, mely a fa
szilárdságát biztosítja. A fennmaradó lignint
klórral kifehéríti.
A cellulóz, mint féltermék rövidesen nagy
jelentőségre tesz szert a papíriparban.
Az eljárást 1866-ban Benjamin Tilghman
amerikai tudós továbbfejleszti, a fát fölhevített
állapotban nyomás alatt kénessavval és
kénessavas sókkal (kalcium-biszulfit) kezelve. Az
eljárással tiszta, fehér cellulózt nyernek, az ún.
szulfit-facellulózt, amely kiválóan alkalmas
papírgyártásra.
13. Ha a fát mechanikai úton-csiszolással elemi rostjaira bontjuk, akkor
facsiszolatot kapunk. Az így nyert rostok rövidek és roncsoltak, ezért a
facsiszolatot olyan papír előállítására használják, amelyektől szilárdságot és
időállóságot nem kívánnak. (újság)
A félcellulóz készítésekor az aprított faanyagot lúgos főzéssel tisztítják.
Csökkentik a lignintartalmát, de nem távolítják el teljesen. (sötét anyag)
A tiszta cellulóz készítésekor a lignin- és hemicellulóz tartalmat teljesen
kivonják. A kioldást savas illetve lúgos főzéssel végzik. Az ilyen alapanyagból
készített papír fehér és sima lesz.
Cellulóz- a növényi sejtfal fő alkotója (szénhidrát).
Hemicellulózok- A sejtfal további alkotója. A sejtek közötti ragasztóanyag
feladatát látja el.
Lignin- a fa öregedése során a cellulózváz üregeibe rakódik le és merevíti a
sejtfalat (bonyolult összetételű szerves anyag).
14. Papíripari adalékanyagok
Feladatuk: A felhasználási terület igényeinek megfelelő
tulajdonságok kialakítása.
1. Töltőanyagok- kaolin, gipsz stb. a rostos szerkezetet
változtatják, beépülve a cellulózrostok közé.
Tömítik, simává teszik és a mennyiségét növelik a készülő
papírnak. Mivel fehér színű vegyületek, szebbé teszik a
papírt. A papír ¼-t is alkothatják.
2. Enyvező anyagok- fenyőgyanta, műgyanták, vízüveg stb. a
rostok összekötésével növelik a papír szilárdságát és
csökkentik a nedvszívó képességét.
3. Festékporok- a féltermék pépes anyagába keverik színes
papírok előállítása céljából.
18. A papírgyártás folyamata
A papírgyártás első lépése a nyersanyagok
előkészítése (különféle szárazanyagok
rostosítása).
Második lépés a pépkészítés, melynek során a
rostokat elemi rostokra bontják és őrléssel
alkalmassá teszik a papírlap előállítására. Cél a
csomómentes pép előállítása.
Harmadik lépés a papír enyvezése és töltése. Az
eljárás során a cellulózrostok közötti részt
különféle anyagokkal kitöltik, majd
enyvezik, hogy hogy javuljon az írási képesség
illetve apapír ellenálló legyen a radírozással
szemben.
A színezés történhet a kész papír festésével vagy
a pép színezésével.
20. A negyedik lépésben megtörténik a papírlapok képzése.
A papírlapot nagyteljesítményű, folyamatos üzemű, síkszitás
papírgyártó géppel végzik. Ennek elülső részén, az ún.
szitaszakaszon, a hígan folyó papírpép elterül és a benne lévő
víz a szita rázó mozgása miatt átfolyik a szitán, egyúttal a
pépben lévő rostok is egyenletesebben terülnek szét. A
sajtolószakaszon nyomóhengerek préselik ki a maradék vizet.
Az utolsó szakaszon, a szárítószakaszon gőzfűtésű hengerek
víztelenítik és simítják a papírt, melynek következtében
sima, fényes felületűvé válik. Az eljárás végén a kész papírt
lehűtik, majd feltekercselik.
