GESCHIEDENIS
De naam papier is afkomstig van de Egyptische rietsoort papyrus. Voor de vervaardiging van schrijfmateriaal werd de stengel van deze plant in de lengterichting doorgesneden en opengevouwen. Een aantal van deze repen werd dan kruiselings op elkaar gelegd en met plantensap aan elkaar gekleefd en geperst. Het aldus verkregen materiaal heeft echter verder geen overeenkomst met het tegenwoordige papier, daar dit laatste is samengesteld uit korte, losse vezeltjes.
Omstreeks 105 n. Chr. heeft de Chinees Ts’ai Loen de techniek ontdekt om nat touw, hennep en andere garens tot een vezelbrij te kloppen, die na verdunnen met water over een bamboe zeef kon worden afgefiltreerd. Het aldus gevormde natte papiervel kon nu op een vlakke steen worden overgenomen, geperst en in de zon gedroogd.
De hedendaagse papierfabricage berust nog steeds geheel op deze techniek.
De kunst van de Chinezen werd in de achtste eeuw door Chinese krijgsgevangenen naar Arabië overgebracht en is van daaruit in de twaalfde eeuw naar Egypte, Noord-Afrika en Zuid-Europa gekomen. Van daar verbreidde zij zich verder over West-Europa; in 1405 wordt voor het eerst melding gemaakt van een papierfabriek in Hoey (Zuidelijke Nederlanden).
Aangezien overvloedig zuiver water een essentieel hulpmiddel is voor de papierfabricage, vindt men van oudsher de papierfabrieken in de omgeving van beken en rivieren. Bij de machinale vezelvoorbewerking door middel van stampwerktuigen kon men bovendien met behulp van een scheprad de waterkracht benutten, die de stromende beek oplevert. In Nederland werd voor dit doel ook van de windkracht partij getrokken. In de Zaanstreek is nog heden een papierwindmolen in bedrijf (Papiermolen „De Schoolmeester”).
De eerste grondstoffen voor de papierbereiding waren oud touw, garens en gedragen weefsels. De ontwikkeling der chemie en de uitvinding van de stoommachine maakten het in de vorige eeuw mogelijk, eerst houtslijpsel en later de chemisch voorbewerkte houtvezels als grondstof te benutten. Ook stro, esparto- of alphagras uit Noord-Afrika, bamboe en andere grassen worden thans ontsloten en leveren een goede papiergrondstof. Toch wordt voor de fabricage van bepaalde soorten papier tot op heden nog de voorkeur gegeven aan textielgarens en -weefsels (lompen) wegens hun zeer grote duurzaamheid, bijvoorbeeld voor de vervaardiging van bankbiljetten, documenten en andere waardepapieren.
ONTSLUITING
De lompen worden gekookt met verdunde loog ten einde de zuivere vezels te winnen; hout. stro en dergelijke grondstoffen bevatten lignine of houtstof en worden hiervan bevrijd met behulp van een zuur of door middel van een alkalisch kookproces, dat onder druk plaatsvindt. Grote hoeveelheden hout worden zonder deze ontsluiting direct op grote roterende stenen afgeslepen tot houtslijp, dat grotendeels dient voor de courantenpapierfabricage.
De kook- of ontsluitingsprocessen kan men onderscheiden in zure en alkalische processen.
Het meest bekende zure proces is het bisulfietproces, waarbij het hout onder druk (6 à 8 atm) wordt behandeld met een oplossing van calciumbisulfiet, Ca(HSO3)2, die een overmaat SO2 bevat. Deze oplossing wordt gevormd in torens, die gevuld zijn met kalksteen en waar aan de bovenzijde water wordt ingebracht, terwijl aan de onderzijde zwaveldioxyde afkomstig van pyriet of zwavel wordt ingevoerd. Het calciumbisulfiet-proces is het goedkoopst; tegenwoordig wordt in de V.S. ook het magnesiumbisulfietproces wel toegepast, omdat men in die gevallen gemakkelijk over magnesiumcarbonaat kan beschikken.
Van de alkalische processen zijn het natron- en het sulfaatproces de belangrijkste; daarnaast komt echter het natriummonosulfietproces de laatste jaren sterk naar voren. Het eerste proces werkt met natronloog, het tweede met natriumsulfide, waaraan een geringe hoeveelheid natronloog wordt toegevoegd. Het natriumsulfide wordt verkregen door natriumsulfaat of glauberzout in de verbrandingsoven toe te voegen aan de ingedampte kookvloeistof, die verbrand wordt ten einde de gebruikte chemicaliën weer terug te winnen. Bij dit verbrandingsproces wordt het sulfaat door de overmaat organische stof gereduceerd tot sulfide, zodat de hieruit verkregen kookvloeistof geen sulfaat, doch natriumsulfide bevat. Het derde alkalische proces is het natriumsulfietprocédé, dat ook wel monosulfietproces wordt genoemd, in tegenstelling tot het bisulfietproces, dat een overmaat zuur bevat, terwijl bet monosulfietproces een geringe overmaat alkaliën bevat. Dit proces wordt tegenwoordig zeer veel toegepast voor de ontsluiting van loofhout, stro en dergelijke.
Voor bepaalde verpakkingspapieren kan worden volstaan met gedeeltelijke ontsluiting, waartoe men dan de ontsluiting bij lagere temperatuur en lagere druk en met minder chemicaliën uitvoert. Dit is het zgn. semi-chemical proces, dat o.a. bij de strocartonfabricage wordt toegepast.
Het oud papier, dat afkomstig is van de papierverwerkende industrie, de archieven, kantoren, winkels en de huishouding, wordt gesorteerd in een aantal soorten en dan aan die papierfabrieken verkocht, die er een overeenkomstige soort papier van vervaardigen.
Men onderscheidt deze soorten o.a. in lompenhoudend, houtvrij, niet bedrukt schrijf- en drukpapier, meerwandig zakkenpapier, houtvrij en houthoudend wèl of niet bedrukt schrijf- en drukpapier, en bont papier. Dit laatste is een mengsel van alle soorten gekleurd en ongekleurd schrijf- en verpakkingspapier en strocarton. Het dient gewoonlijk als grondstof voor het grijs papier, waaruit o.a. pletbord, boekbinderscarton, golfcarton en dergelijke soorten worden vervaardigd.
HET BLEKEN
Voor verschillende papiersoorten, zoals fijne schrijf- en drukpapieren en sommige verpakkingspapieren, is het gewenst, dat de verkregen celstof wordt gebleekt. Dit geschiedt met calcium- of natriumhypochloriet-oplossingen, met chloorgas, of in sommige gevallen met natriumchloriet en chloordioxyde. Houtslijp wordt ook wel gebleekt, doch in dat geval met natriumperoxyde of met zinkhydrosulfiet. Na het bleken moet intensief worden uitgewassen; de restanten bleekmiddel zouden anders bij het droogproces de vezels kunnen aantasten.
HULPSTOFFEN
Aan de papiervezels worden enkele hulpstoffen toegevoegd ten einde het papier de gewenste eigenschappen te geven. De voornaamste zijn wel de vulstoffen, de kleurstoffen en de lijmingsstoffen, bijv. dierlijke lijm, colophonium of houthars en aluminiumsulfaat. Ook enkele kunststoffen, zoals ureum- en melamineformaldehydehars, C.M.C. (Carboxymethylcellulose) e.d., worden wel in papier verwerkt.
Oorspronkelijk werd het papier alleen met dierlijke lijm, welke men daartoe uit beenderen kookte, behandeld. Deze werkwijze, die oppervlakte- of uitwendige lijming heet, wordt nog steeds toegepast voor duurdere papieren, doch voor de gewone gebruikspapieren is zij vervangen door de zgn. inwendige of harslijming. Bij deze bewerking, die door Illig in 1804 is uitgevonden, wordt een emulsie van houthars tijdens het maalproces aan de vezelbrij toegevoegd; de harsdeeltjes worden met aluminiumsulfaat op de papiervezels neergeslagen. Men past zowel hars, welke volledig met natron is verzeept, als gedeeltelijk verzeepte hars toe. die dan met speciale emulgatoren is gedispergeerd (Bewoid hars).
