papir

Stak ark papir

Papir (fra latin papyrus , fra oldtidens græske πάπυρος pápyros , papyrus busk ) er et fladt materiale, som i det væsentlige består af fibre af vegetabilsk oprindelse og dannes ved afvanding af en fiber suspension på en sigte. Den resulterende fiberfleece komprimeres og tørres.

Papir er fremstillet af fiber , som i dag hovedsageligt er fremstillet af råmaterialet træ. De vigtigste fibre er cellulose , træmasse og papir affald papirmasse . Den gennem papir genbrug genanvendt papir affald er blevet den vigtigste kilde til råstoffer i Europa. Udover papirmassen eller en blanding af fibre indeholder papir også fyldstoffer og andre tilsætningsstoffer.

Der er omkring 3000 typer af papir , der kan inddeles i fire hovedgrupper efter deres tilsigtede anvendelse: grafisk papir (udskrivning og skrive papirer ), emballage papirer og pap, hygiejne papirer (fx toiletpapir , papir væv ) samt den forskellige tekniske papirer og specialpapirer (f.eks. B. filterpapir , cigaretpapir , seddelpapir ).

Papirark forstørret hundrede gange
Papiraffald
Historisk hampepapir

Afgrænsning

Papir, pap, pap

Papir, pap og pap differentieres blandt andet på baggrund af den arealrelaterede masse . DIN 6730 undgår betegnelsen pap og skelner kun mellem papir og pap, baseret på grænseværdien 225 g / m² ( massebelægning ). I daglig tale er pap imidlertid et almindeligt navn på et materiale i området 150 g / m² til 600 g / m², som typisk er tykkere og stivere end papir. Ved tildeling af den arealrelaterede masse er der overlappende områder mellem papir og pap og mellem pap og pap:

beskrivelse arealbaseret størrelse
DIN 6730
papir 7 g / m² til 225 g / m²
pap fra 225 g / m²
Almindelig (tysk)
papir 7 g / m² til 225 g / m²
karton 150 g / m² til 600 g / m²
pap fra 225 g / m²

I tilfælde af den almindelige trevejsinddeling i papir, pap og pap er der undertiden andre grænseværdier for de overlappende områder, f.eks .:

beskrivelse arealbaseret størrelse
papir 7 g / m² til 250 g / m²
karton 150 g / m² til 600 g / m²
pap fra 500 g / m²

Den mindste grammatik af pap er angivet forskelligt afhængigt af kilden, f.eks. 220 g / m² eller 600 g / m². De flydende vægtgrænser er også baseret på innovationer inden for produktionsteknologi. Vægten pr. Arealenhed er derfor i dag at betragte som et omtrentligt referencepunkt og som et af flere differentieringskriterier.

Pseudopapirer

Pseudopapir (ligner papir) såsom papyrus , tapa , amatl og huun - alle af vegetabilsk oprindelse - adskiller sig fra papir primært i fremstillingsteknikken: vegetabilske fibre bankes sammen og formes til et ark. Når man laver ægte papir, bliver fibrene gennemblødt i vand og adskilt fra hinanden. Derefter skal fibrene lægges på en sigte som et tyndt lag, drænes og tørres. De sammenflettede, matte fibre danner papiret.

historie

Tidlige forfattere

Ægyptisk papyrus

Hultegninger er de ældste dokumenter, som mennesker har tegnet på en overflade med pigmentmaling . De Sumererne , som formidler af den ældste kendte finkultur, skrev siden omkring 3200 f.Kr.. F.Kr. med kileskrift på bløde lertavler , hvoraf nogle er blevet brændt ved et tilfælde. Skrifter lavet af uorganiske materialer kendes fra Egypten , for eksempel Narmer -paletten - en fantastisk palet af kong Narmer (3100 f.Kr.) lavet af skifer .

Papirlignende er lavet af papyrus. Denne papyrus (papir) består af de flade, krydsede og pressede stilke af rørplanterne, der vokser langs hele den nedre Nilen i rolige flodområder ( ægte papyrus ), de tynde, pressede lag limes derefter sammen (lamineres). Det var skrevet i sort og rødt. Det sorte blæk bestod af sod og en opløsning af tyggegummi , den røde farve blev lavet på basis af okker . Skrivemaskinen var en pensel lavet af siv . Papyrus har været brugt i det gamle Egypten siden det tredje årtusinde f.Kr. Anvendes som skrivemateriale. Selvom papyrus eksisterede i det antikke Grækenland , var det næppe kendt at have spredt sig ud over Grækenland. I det 3. århundrede f.Kr. Grækerne erstattede børsten med en delt sivpen .

I Romerriget var både papyrus og voks brugt -selv. Teksten blev ridset ind i sidstnævnte med en skærpet stylus. Efter læsning blev voksen udglattet med en skraber, og tavlen kunne skrives på igen. Offentlige udtalelser var for det meste knyttet til templer eller administrative bygninger som permanente indskrifter (stentavler eller metalplader). Romerne kaldte Papyrus bast med latinsk liber , senere, hvorfra udtrykket "bibliotek" ( bibliotek udviklede).

Bambusbånd

I Kina blev der brugt tabletter af knogler, skaller, elfenben og skildpadder. Senere blev skrivetavler også lavet af bronze , jern, guld, sølv, tin , jade , stenplader og ler eller ofte af organisk materiale, såsom strimler af træ, bambus og silke . Planteblade og dyreskind er endnu ikke blevet brugt som skrivebærere. Oracle -knogler blev ridset med penne eller indskrevet med blæk med lampesod eller cinnabar som pigment.

I Indien og Ceylon har bladene på Talipot -palmen været brugt siden omkring 500 f.Kr. Chr. Brugt → håndflade af palmeblade , samt birkebark, træklodser, tavle og bomuldsklud, samt stentavler, blokke.

I de avancerede kulturer i det gamle Orient og Middelhavsområdet blev læder brugt som et skriftmateriale i umindelige tider. Ligesom læder er pergament lavet af dyrehud. På grund af pergamentets fordele blev andre skrivematerialer fortrængt i middelalderens Europa. Dyreskindene farves med kalium eller kalk , rengøres grundigt og strækkes og tørres efterfulgt af skrabning og overfladebehandling.

I den nye verden blev Huun, Amatl, et papirlignende skrivemateriale, lavet af mayaerne allerede i det 5. århundrede . Hvad angår dets produktionsmetode, er dette materiale dog tættere beslægtet med papyrus, fordi det er fremstillet af krydspressede bast-tråde , men ikke af åbnede individuelle fibre . Dehydratiseringsprocessen, som er afgørende for at definere papiret, finder ikke sted hverken på en skærm eller ved mekanisk dehydrering. I denne henseende ville det være forkert at tale om en opfindelse af papir i Amerika. Den faktiske og uafhængige originale produktion af papir kan kun bevises for Asien og Europa.

Opfindelse af papir

Selvom der er fund fra Kina, der går tilbage til omkring 140 f.Kr. Og selvom Xu Shen beskrevet fremstilling af papir fra silkeaffald så tidligt som 100 e.Kr., er opfindelsen af papir officielt tilskrives Ts'ai Lun , som var omkring 105 e.Kr. (datoen for den første omtale af den kinesiske papirfremstilling dokument metode ) var embedsmand for myndigheden til fremstilling af instrumenter og våben ved den kinesiske kejserlige domstol og var den første til at beskrive den proces, man kender i dag ved fremstilling af papir . På hans tid var der et papirlignende skrivemateriale lavet af silkeaffald (chi) . De tidlige papirfabrikanter hovedsageligt blandet her med hamp , gamle klude og fiskenet og suppleret materialet med bark eller stænglerne af den morbærtræ . Den kinesiske opfindelse bestod primært af det nye præparat: de rensede fibre og fiberrester blev moset, kogt og gennemblødt. Derefter blev enkelte lag skummet af med en sigte, tørret, presset og udglattet. Ved scooping blev der skabt en "smuk side" på papiret, som var på siden vendt væk fra sigten, og en "sigtside", der var mod sigten. Den resulterende masse af plantefibre blev afsat som en fleece og dannede et relativt homogent ark papir. Dette var en teknik, der sandsynligvis blev brugt i Korea i en separat form siden 2. århundrede e.Kr. og har fejret sin renæssance i mange år under navnet Hanji ( 한지 ).

Da bast er et materiale, der har længere fibre i forhold til det anvendte træ og derfor en lang levetid, kunne Ts'ai Luns papir ikke kun bruges til skrivning, men også til rumdekorationer, for eksempel i form af tapet og emner af tøj. Brugen af Mulberry bast var indlysende, da silke møl fodret på bladene af morbærtræ og dette materiale var derfor en allerede eksisterende biprodukt af silke produktion. Gletscheren mumie Ötzi (ca.. 3300 f.Kr.), der bærer beklædningsgenstande lavet af lindetræ bast, viser, hvor gammel brugen af bast er .

Øst Asien

Hongwu æra papirpenge

Allerede i det 2. århundrede havde Kina papir lommetørklæder, i det 3. århundrede blev der tilsat limmidler (stivelse), fra opfindelsen resulterede størrelsen (tynd belægning til papir glattere og for at gøre mindre absorberende, blækket eller blækket løber mindre) som samt farvning af papir. Den første avis (Dibao) er muligvis allerede udkommet. I det 6. århundrede blev toiletpapir fremstillet af det billigste rispapir . Alene i Beijing blev der produceret ti millioner pakker med 1.000 til 10.000 ark årligt. Spildet af halm og kalk dannede hurtigt store bakker, kaldet "Elephant Mountains". Med henblik på den kinesiske kejserlige domstol producerede det kejserlige værksted 720.000 ark toiletpapir. For den kejserlige familie var det yderligere 15.000 ark lysegult, blødt og parfumeret papir.

Det vides, at omkring år 300 brugte thailænderne teknikken med den flydende skærm til at lave papir. Sigtets bundgitter blev fastgjort til rammen. Hvert skovlet blad skulle tørre i sigten og kunne først derefter fjernes. Tilsvarende var mange sigter nødvendige.

Omkring år 600 kom den videreudviklede teknik til scooping med scoopen til Korea og blev brugt i Japan omkring 625 . Det frisk skovlede blad kan fjernes, mens det er fugtigt, og lægges til tørring. Denne teknik bruges stadig med håndlavet papir. Det følger heraf, at øsesilen blev opfundet mellem 300 og 600.

I Japan blev teknikken forbedres ved at tilføje plante planteslim til pulpen, f.eks B. blev opgraderet af Abelmoschus manihot . Fibrene var mere jævnt fordelt, og der var ingen klumper. Dette papir kaldes japansk papir . Den officielle kappe af de japanske shintopræster , der går tilbage til den aristokratiske beklædning i Heian -perioden , består af hvidt papir (washi), der hovedsageligt er lavet af morbærtræbast .

I Tang -dynastiet blev papirproduktionen yderligere forbedret med voks ( porcelænsvoks , bivoks ), overtrukket , farvet og kalandreret . For at imødekomme den stigende efterspørgsel efter papir blandt tang blev bambusfibrene introduceret til papirproduktion.

Den kinesiske kejser Gaozong (650 til 683) udstedte papirpenge for første gang . Udløseren var mangel på kobber til mønt. Sedler havde sejret i Song -dynastiet siden det 10. århundrede . Fra omkring 1300 var de i omløb i Japan, Persien og Indien og fra 1396 i Vietnam under kejser Tran Thuan Tong (1388-1398). I 1298 rapporterede Marco Polo i sin rejsebeskrivelse ( Il Milione ) om den udbredte brug af papirpenge i Kina, hvor der på det tidspunkt var en inflation, der fik værdien til at falde til omkring en procent af dens oprindelige værdi. I 1425 blev papirpengene imidlertid afskaffet for at stoppe inflationen. For at gøre det vanskeligere at bringe forfalskede penge i omløb blev der midlertidigt lavet papirpenge fra et særligt papir, der indeholdt tilsætningsstoffer som silkefibre, insekticider og farvestoffer.

Arabisk verden

Hvornår præcis det første papir blev produceret i den arabiske verden er kontroversielt. Datoen 750 eller 751 er angivet, hvor kinesere, der sandsynligvis blev taget til fange under en grænsestrid , siges at have bragt teknologien til papirproduktion til Samarkand . På den anden side er der fund, der fører til antagelsen om, at papir var kendt og også fremstillet i Samarkand 100 år tidligere. Som fiberstof var hør og hamp ( hamp papir ) og rafiabast brugte Maulberbaums. I det 9. århundrede blev denne gren en af ​​de vigtigste økonomiske faktorer i byen Samarkand. Efterhånden erobrede det særligt tynde og glatte Samarkand -papir markederne overalt i den orientalske verden. Det var lettere at skrive på og langt mere egnet til arabisk skrift end egyptisk papyrus, og på grund af sin masseproduktion ved hjælp af op til 400 vanddrevne papirfabrikker på Siyob-floden var det meget billigere end pergamentet, der blev brugt i Europa . Indtil det 10. århundrede blev det meste af arabisk litteratur skrevet på Samarkand -papir.

Papirproduktionen begyndte i Bagdad omkring 795, og den første papirkodex dukkede op der i 870 . Papirbutikker var videnskabelige og litterære centre drevet af lærere og forfattere. Det var ikke tilfældigt, at visdomshuset blev bygget i Bagdad på det tidspunkt. På kalifen Hārūn ar-Raschīds kontorer blev der skrevet på papir. Papirværksteder fulgte i Damaskus , Kairo og i nordafrikanske provinser så langt som vest. Araberne videreudviklede fremstillingsteknikken ved at indføre overfladestørrelse. Klude og reb blev blandet, disse blev flosset og kæmmet, derefter gennemblødt i kalkvand, derefter moset og bleget. Denne frugtkød blev smurt på en væg for at tørre. Derefter gnides det glat med en stivelsesblanding og dyppes i risvand for at lukke porerne. Standardiserede overfladedimensioner blev introduceret, 500 ark var et bundt (rizma), hvorfra udtrykket ream , som stadig bruges i papirindustrien, går tilbage. Storhedstiden for det islamiske imperium varede fra det 8. til det 13. århundrede . Som kulturcenter tiltrak Bagdad kunstnere, filosoffer og videnskabsfolk, især kristne og jøder fra Syrien .

Indien

Jain -papirmanuskript med malerier, Gujarat (Nordindien), 1400 -tallet

I Indien blev papir introduceret under islamisk indflydelse fra 1200 -tallet og begyndte at erstatte det tidligere dominerende palmeblad som skriftmateriale i det nordlige Indien . De indiske papirmanuskripter er påvirket af modellen af ​​håndfladerne med palmeblade. Den liggende format (som i palm leaf manuskripter er givet ved de naturlige dimensioner af palmeblade) blev tilbageholdt. Hullerne til snoren, der holder de enkelte blade sammen i håndflader af palmeblade, blev erstattet af rent prydcirkler i papirmanuskripter. I det vestlige nordlige Indien erstattede papir palmebladet fuldstændigt i det 15. århundrede. Palmebladet forblev i brug i Østindien indtil 1600 -tallet. I Sydindien kunne papir imidlertid ikke sejre. Her forblev palmebladet det foretrukne skrivemateriale indtil trykningens fremkomst i det 19. århundrede.

Europa

De - genopbyggede - Hadermühle Stromers i udsigt til byen Nürnberg fra 1493 (bygningskomplekset i nederste højre hjørne). Som alle papirfabrikker var det uden for bymurene på grund af dets stank og støj.

Skriftmaterialet kom til Europa fra det 11. århundrede gennem den kulturelle kontakt mellem det kristne vesten og det arabiske øst og det islamiske Spanien . En væsentlig del af råmaterialerne til tidlig europæisk papirproduktion bestod af hampfibre, hørfibre (hør) og brændenældeklud ; papirfabrikkerne købte de klude, de havde brug for, fra de kludopsamlere, der arbejdede for dem. Ifølge en rejseberetning fra Al-Idrisi var der allerede en blomstrende papirindustri i Xàtiva nær Valencia i midten af ​​1100-tallet, som også eksporterede produkter af høj kvalitet til nabolandene. Selv efter arabernes udvisning fra Spanien forblev området omkring Valencia vigtigt for papirindustrien, fordi der blev dyrket meget hør ( linned ), hvilket er et glimrende råmateriale til papirproduktion.

Den såkaldte Missal of Silos er den ældste overlevende kristne bog lavet af håndlavet papir. Det stammer fra 1151 og opbevares på biblioteket i klosteret Santo Domingo de Silos i provinsen Burgos (Spanien).

Massemaskineproduktionen af ​​papir begyndte i middelalderens Europa; Europæiske papirfremstillere lykkedes på kort tid at optimere arbejdsprocessen ved at indføre talrige innovationer - ukendte for kineserne og araberne: driften af ​​vanddrevne papirfabrikker mekaniserede makuleringsprocessen, som indtil da kun var udført i hånden eller med dyr i den panden . Sådanne vandmøller , jernforstærkede klude, der er stampet, blev først attesteret fra 1282. At rive klude med en ljeblad erstattede den besværlige praksis med at rive i hånden eller klippe med en kniv eller saks. Papirpresser , designet baseret på gamle vinpressere , tørrede papiret ved hjælp af skruetryk.

Konstruktionen af ​​øsefilten var også helt ny, hvor et metalnet erstattede de ældre bambus- eller sivstammer. Den stive øse af metaltråd var den tekniske forudsætning for at fastgøre vandmærket, der blev brugt til identifikation , en italiensk opfindelse. Kort tid senere bidrog forfining af papirkvalitet til overkommelige priser betydeligt til succesen med moderne bogtryk, som blev opfundet af Johannes Gutenberg .

Med udbredelsen af ​​den skriftlige form på flere og flere kulturområder (økonomi, jura, administration og andre) begyndte papiret sin sejrsgang over pergament i 1300 -tallet. Fra midten af ​​1400 -tallet, med bogtryksudskrivning på billigere papir, begyndte pergament at indtage bagsædet som skrivemateriale. Det var dog først i 1600 -tallet, at det stort set blev afløst af papir. Som et resultat spillede pergament kun en rolle som et luksusskrivemateriale.

Spredning af papirproduktion i Europa

1109 Siciliens ældste dokument skrevet på papir.
1151 Missal fra Silos - ældste overlevende kristen bog på papir.
1225 Frankrigs ældste papirdokument.
1228 Fra Barletta sender kejser Friedrich II det ældste papirdokument, der stadig er tilgængeligt på tysktalende jord, til Göss-nonneklosteret i Østrig. Mandatet er i hus, domstol og statsarkiver i Wien.
før 1231 Papirfremstilling i Amalfi , Napoli , Sorrento .
1231 Kejser Frederik II forbyder brug af papir til dokumenter i kongeriget Sicilien, fordi det er mindre holdbart end pergament og pergament.
1236 Ifølge Paduas vedtægter har papirdokumenter ingen juridisk kraft.
1246 Registerbogen over Passau domkirke dekan Albert Behaim, skrevet i Lyon på italiensk papir, er det ældste papirmanuskript, der er bevaret i Tyskland.
1268 Papir er lavet i Italien .
1282 Opfindelse af vandmærket i Bologna
1294 Dyrestørrelse introduceres (Fabriano).
Andre grundlæggende innovationer i denne periode: lisekniv, papirpresse, trådnet
1381 Toscolano-Maderno i Italien.
1390 Tysklands første papirfabrik, Gleismühl , blev grundlagt af Ulman Stromer i Nürnberg (se nedenfor).
fra 1393 Andre papirfabrikker i Tyskland fulgte: 1393 Ravensburg, 1398 Chemnitz , 1407 Augsburg, 1415 Strasbourg, 1420 Lübeck , 1460 Wartenfels, 1477 Kempten (Allgäu) , 1478 Memmingen. I slutningen af ​​1500 -tallet var der omkring 190 papirfabrikker i Tyskland.
1411 Marly papirfabrik , Marly FR i Schweiz: dating usikret: først nævnt i 1474, i drift indtil 1921.
siden 1432 Papirfabrikker i det, der nu er Schweiz: 1432 Belfaux nær Fribourg (indtil 1515); 1433 Basel (indtil det 20. århundrede); 1445 Hauterive FR (indtil 1515); omkring 1460/1466 nær Bern: Møller i Thal og Worblaufen (indtil henholdsvis 1888 og 1939); 1471 Zürich (Heinrich Walchweiler, efterfølger er Froschauer -dynastiet op til Zürichs papirmølle på Sihl i det 19. / 20. århundrede). - Flere papirfabrikker er bygget efter 1500 og er ikke blevet undersøgt godt.
1469 St. Pölten i Østrig
1494 Stevenage i England
1541 Papirmanden Hans Frey fra Altenberg ( Moravia ) opfinder udglatningshammeren (slaghammer) til mekanisk udjævning af papirarkene.
1573 Klippan i Sverige
1576 Moskva i Rusland
1586 Dordrecht i Holland
1588 Det første almindelige magasin i Tyskland vises i Köln, Messrelationen .
omkring 1605 Første aviser i Tyskland af Johann Carolus .
omkring 1670 Opfindelse af hollænderen til fremstilling af papir.
1690 Germantown i Pennsylvania , USA af den tyske papirmager William Rittenhouse .

Den første tyske papirfabrik blev bygget nær Nürnberg i 1389/1390 . Gleismühl blev grundlagt af rådmand og eksporthandler Ulman Stromer . Stromer tog på forretningsrejser, herunder til Lombardiet , og der kom i kontakt med papirproduktion. Stromer havde ansatte og arvinger aflægge ed for at holde kunsten at papirfremstille hemmelig. Banemøllen bestod af to anlægsenheder drevet af vandkraft. Den mindre mølle havde to vandhjul, den større havde tre. Der blev kørt i alt 18 ramper.

Fra 1389 til 1394 lykkedes Stromer papirfabrikken selv og derefter leaset det til Jörg Tirman, hans kollega, til en leje af "30 bunker af papir". Den Schedelsche Weltchronik fra 1493 viser det som den tidligste skildring af en papirfabrik på skildringen af byen Nürnberg. Banemøllen brændte senere ned.

Fra 1393 er papirproduktionen i Ravensburg bevist. I slutningen af ​​middelalderen og den tidlige moderne tid udviklede den øvre swabiske kejserby sig til det største papirfremstillingscenter i sydvest. For det 15. og 16. århundrede anslås produktionen i op til syv papirfabrikker til omkring 9.000 reams (ca. 4,5 millioner ark) årligt.

Papirproduktion begyndte i Basel i 1433 under Rådet i Basel . Købmanden og borgeren Heinrich Halbisen den Ældre (omkring 1390 til 1451) byggede en papirmølle i Allen vindmølle foran Riehentor -porten , som blev drevet ved hjælp af italienske papirfremstillere indtil 1451. I mellemtiden, i St. Alban -dalen på den venstre bred af Rhinen, inden for bymurene, på grunden til St. Alban -klosteret (Benedictines of the Cluniac Order) på den kommercielle kanal (kaldet St. Alban -dammen ), yderligere papirfabrikker blev sat i drift. Heinrich Halbisen den Yngre (omkring 1420 til omkring 1480) drev tre møller der indtil omkring 1470. Hans vandmærker er den halve hestesko, også oksehovedet og det gotiske "p", samt det tre bjerg med et kors. Nabo til var Anton Gallizian (omkring 1428-1497), en papirmager og hans to brødre fra Casella i Piemonte (nær Turin), der købte Klingental-møllen og omdannede den til en papirmølle i 1453. Deres vandmærke var Antonius -korset over oksehovedet.

Takket være Basel-handelsselskaberne, der dengang var godt forbundet i langdistancehandel, spredte Basler Papier sig hurtigt i hele Nordeuropa. Der er tegn på brug af Basel -papir i 1400 -tallet, herunder i Moskva i 1447, i Frankfurt am Main og Heidelberg i 1457, i Lübeck og Mainz i 1460, i Braunschweig og Köln i 1464, i Xanten i 1471, i København , Zürich, Innsbruck og Rostock i 1475, 1479 i Nürnberg og Venedig, 1481 i London, 1485 i Schlesien, 1487 i Königsberg. Omvendt blev papir fra Italien og Frankrig også brugt i Basel i hele 1400 -tallet.

I 1400 -tallet var der 8 papirfabrikker i Basel, 2 foran porten nær Riehen og seks i St. Albantal. Der var også en kvinde blandt de 18 ejere. Af papirerne er 38 kendt ved navn, heraf to kvinder.

Grundlæggelsen af universitetet i Basel i 1460 fremmede papirsalg , ligesom bogtrykning, der blev introduceret i Basel i 1468 af Berthold Ruppel , en svend fra Gutenberg. Nu blev Basel et af humanismens centre nord for Alperne. I de historiske møllebygninger i St. Albantal er der nu et museum for papir, skrivning og tryk under navnet Basler Papiermühle .

De første papirfabrikker dukkede først op øst for Elben i midten af ​​1600 -tallet. Francois Feureton fra Grenoble grundlagde først en papirmølle i Burg og derefter i Prenzlau med støtte fra Friedrich Wilhelm .

Teknisk udvikling op til 1800 -tallet i Europa

Indtil anden halvdel af 1800 -tallet blev de krævede cellulosefibre fremstillet af klude, det vil sige fra klude og slidte hørtekstiler . Kludeindsamlere og forhandlere forsynede papirmøllerne med råmaterialet. Til tider var klude så eftertragtede og sjældne, at de var underlagt et eksportforbud, som også blev håndhævet med våbenmagt. I papirfabrikkerne blev kluderne skåret i strimler, nogle gange vasket, underkastet en fordøjelsesproces og til sidst makuleret i en stampemølle. Rammeanlægget blev drevet af vandstrøm.

Forarbejdningen af ​​råvarer foregik stadig i 1600 -tallet i kunsthåndværksvirksomheder og dels på større fabrikker med en højere grad af arbejdsdeling. I begyndelsen af ​​1700-tallet blev der indført semimekaniske kludeskærere, som i første omgang fungerede efter "guillotinprincippet" og senere efter "sakseprincippet". I første halvdel af 1800 -tallet blev overgangen til blegning med klor i stedet for at rådne og rense klude . Tabet af fibre var mindre, og farvede stoffer kunne også forarbejdes til hvidt papir. Den typiske arkiveringsrækkefølge i farvede mapper går for eksempel tilbage til dengang, hvor ægte farvede blå og røde klude kun kunne laves til lyserødt eller lyseblåt papir. Først i det 19. århundrede blev der tilføjet mapper i forskellige farver (f.eks. Gul).

Den papyrer fra Jost Ammans bog af godser , 1568

Fra det tynde lager (brændstof) i karret (= kar , derfor navnet på det håndlavede papir fra papirfremstillingen skubbet op) pladen ved hjælp af et meget fint maske, fladt, rektangulært sugeskærm lavet af kobber i hånden. Sken er kendetegnet ved en aftagelig kant, låget. Papirarkets størrelse blev bestemt af skærmens størrelse. Nu pressede Gautscheren det friske ark fra sigten på en filt, mens producenten øste det næste ark. Efter sofaen blev buerne hængt op til tørring i store tørre rum, primært i opbevaringsrum og loftsrum. Papiret blev derefter presset igen, glattet, sorteret og pakket (en pakke svarer til 181 ark papir). Hvis det var skrivepapir, blev det limet. For at gøre dette blev det dyppet i lim , presset og tørret. Limen forhindrer blækket i at løbe. Ved manuelt arbejde, som kun bruges med fibre - og dermed papir - af høj kvalitet, tager fibrene ikke en foretrukken retning ( isotropi ).

Det moderne tekniske gennembrud begyndte med opfindelsen af ​​"hollænderen" omkring 1670. Det er en maskine, som frugtkødet ( frugtkødet ikke længere fordøjer) renser ved stød, men gennem en kombineret skæring og stød. På grund af den høje rotationshastighed tilbød hollænderen hurtigere fiberpassage end vædderiet. Dette øgede produktiviteten af ​​fiberpreparatet. Normalt blev hollandsk oprindeligt brugt, hvor der kun var lidt vandkraft til rådighed (lavt drevmoment , men høje hastigheder muligt) og / eller hvor et fint værktøjspræparat skulle forbindes nedstrøms for et stort vædeanlæg. Tidsforholdet for 1 kg papirmasse er omkring 12: 1 (stampetid / hollandsk tid), med forsigtig stampning, der klart frembringer den bedre papirmasse . Hollænderen blev brugt i vid udstrækning i tyske papirfabrikker fra omkring 1710. På grund af den højere mulige indtræden i Hollander (ca. 15 kg stof i modsætning til 2–5 kg i stødningsanlægget) og den lavere krævede arbejdskraft spredte enheden sig hurtigt. Hollænderen kræver mindre vedligeholdelse end et stempelværk, hvilket har en betydelig indvirkning på geninvesteringsomkostningerne. Senere direkte fra den hollandske proces udviklede de første kontinuerlige Mahler -konstruktioner (Jordan Mølle dengang koniske stofmølle, skiveraffinering).

Papirmager

En papirmager er en håndværker, der laver papir. I øjeblikket arbejder han i en papirfabrik med tilsvarende produktionsfaciliteter (industriel papirfabrik). Ifølge klassifikationen i Tyskland er erhvervet siden 2005 blevet kaldt papirteknolog .

I det største antal tilfælde brugte hver senior papirmøller et vandmærke, der var typisk for den tid, han var på arbejde. Da papirfremstilling var et erhverv med en stærk faglig tradition inden for visse familier, supplerer slægtsforskning og vandmærkeforskning hinanden. Af denne grund er det tyske museum for bøger og skrivning i Deutsche Bücherei i Leipzig også placeringen af ​​et papirfremstillingsindeks (se kort ), hvor dataene fra over 8.000 papirfremstillere, papirfabriksejere, kludsamlere og papirhandlere inklusive deres familier registreres, og et indeks Papirfabrikker med de papirfremstillere, der nogensinde er blevet nævnt på dem.

industrialisering

Manglen på klude, klude, som var nødvendige for papirproduktion, blev flaskehalsen i papirproduktionen. Derfor blev der allerede i 1700 ledt efter alternativer til klude.

Den franske fysiker René-Antoine Ferchault de Réaumur skrev til det franske videnskabsakademi i Paris i 1719 :

”De amerikanske hvepse laver et meget fint papir, der ligner vores. De lærer os, at det er muligt at lave papir af vegetabilske fibre uden behov for klud eller linned; de synes at bede os om at prøve at lave fint og godt papir fra visse træsorter. Hvis vi havde træsorter, der lignede dem, der blev brugt af amerikanske hvepse til at lave papir, kunne vi lave det hvideste papir. "

Lægen Franz Ernst Brückmann zu Wolfenbüttel leverede et tilsyneladende bizart bidrag, der hovedsageligt beskæftigede sig med " jordplanter og mineraler". Derfor foreslog han asbestpapir for at løse råvareproblemet og havde nogle eksemplarer af hans værk "Historiam naturalem curiosam lapidis ..." eller "Historia naturalis de asbest" til korte tryk på asbestpapir i Braunschweig i 1727 . Bogen indeholdt også sit eget portræt på dette ubrændbare ark - for at blive "udødelig".

Tidlige og fremadrettede forsøg og umiddelbart i kommerciel skala blev foretaget af den alsidige og strålende Brunswick -chefjæger Johann Georg von Langen , fordi han i juni 1753 - med henvisning til ældre rapporter - redegjorde for sin suveræn ( Carl I ) om en am "Holzminder Bach byggede en rivejernmølle med tanken om at bruge sådan en mølle i fremtiden." At slibe "porcelænsmasse" på denne mølle var lige mislykkedes, hvorfor v. Langen foreslog, at "denne mølle med rimelige omkostninger kunne bruges til at fremstille emballage og andet papir, som Holtz er lavet af." Derfor bad han om hertuglicensen og bemærkede, at "sådan ('Holtz-Papier-Mühle') ikke ville interesserer os kun "(på grund af nyheden i denne teknologi) ved at producere en sådan offentligt nyttig Kauffmanns -vare, men ville også betale for den fuldt ud over tid. Fordi han havde "opfundet en ny slags papir fra Holtz Materie", så der omkring 1760/61 var udsigt til, at behovet for klude med tiden ville blive mærkbart reduceret. Desværre skal der stadig mere til. Von Langen havde også beskæftiget sig med andre vegetabilske stoffer, såsom brugen af ​​"stok til indpakning af papir" i 1756.

Imidlertid blev der udført mere omfattende forsøg af Jacob Christian Schäffer for at få papir fra plantefibre eller træ; Han beskrev dette i seks bind "Eksperimenter og mønstre, uden alle klude eller i det mindste med en lille mængde af det samme til at lave papir" mellem 1765 og 1771. Hans proces til fremstilling af papir af poppeluld , mos, lav , humle, vinstokke, tidsler, Feldmelde Atriplex campestris , bynke , majs, brændenælde, aloe, halm, Siv , blå carbon beruset, græs uld, liljekonval, silke planter , kost , hamp skæver , kartoffelplanter, tørv, skov vinstokke , kogler, pil og asp, men så snart savsmuld og tagspåner ikke var papir af god kvalitet og derfor ikke blev brugt af papirkurven.

Ikke desto mindre fandt de, inspireret af Schäffers eksperimenter, deres nye udgave i Räbke nær Helmstedt i Brunswick . Her i 1767 blev der under vejledning af Brunswick -professoren Justus Friedrich Wilhelm Zachariae udført forsøg med andre "vegetabilske" tekstiler end de tidligere uundværlige hvide linnedsklude. Eksperter (papirfabrikanter) udførte test med meget lovende materialer som vildkarton (vævetidsel), hør, hamp, bomuld og til sidst endda med "poppelpil" eller "almindeligt piletræ", dvs. også med banebrydende træsorter.

  • 1756 I de lande, der tilhører Preussen , vedtages kludeksportforbuddet, og kludindsamlere skal bære et kludpas.
  • 1774 Brugen af affaldspapir som råvare til nyt initieres ved udgivelsen af ​​Göttingen -professoren Justus Claproth "En opfindelse til at lave nyt papir ud af trykt papir og vaske trykfarven helt ud". ( Deinking -proces)
  • 1784 Den franske kemiker Claude Louis Graf Berthellet anvender klorblegemiddel til fremstilling af papir.
Robert Paper Machine 1798
Robert C. Williams Paper Museum
  • I 1798 modtog franskmanden Nicholas-Louis Robert patent på en langsgående skærm , der gjorde det muligt at fremstille papiret med maskine. I denne papirryster blev scooping af papirmassen erstattet af at hælde den på en roterende metalsigte.
  • 1804 Englænderen Bryan Donkin perfekterer Fourdrinier -papirmaskinen.
  • 1805 Den første cylinderformmaskine er patenteret til den engelske mekaniker Joseph Bramah .
  • 1806 Harpiksstørrelsen af ​​papiret, der allerede er i papirmassen, dvs. i fremstillingsprocessen, opfandt urmageren Moritz Friedrich Illig fra Erbach i Odenwald.
  • 1820 Englænderen Th. B. Crompton registrerer et patent til tørring af papirbanen.

I begyndelsen af ​​december 1843 opfandt Friedrich Gottlob Keller processen med at fremstille papir af træmasse , ved hjælp af en slibesten til at forarbejde træ i fibrernes tværretning med vand til fremstilling af træmasse, som var egnet til fremstilling af papir af god kvalitet . Han forfinede processen i sommeren 1846 ved at designe tre trækværne. Den 11. oktober 1845 lod han en række kopier af "nummer 41" i efterretnings- og ugeavisen til Frankenberg med Sachsenburg og omegn trykke på sit træpapir.

Trækværn ordning

Den industrielle evaluering af hans opfindelse blev nægtet Friedrich Gottlob Keller, fordi han manglede midler til teknisk testning og patenteringen af ​​processen blev nægtet af det saksiske indenrigsministerium. Den 20. juni 1846 overførte han rettighederne til at bruge processen mod et mindre gebyr til den velhavende papirproducent Heinrich Voelter , der videreudviklede Kellersche træslibningsproces , introducerede den i praksis og bragte den til stor brug ved at udvikle hjælpestof maskiner. Fra 1848 arbejdede Voelter sammen med Heidenheim- papirproducenten Johann Matthäus Voith med det formål at fremstille papir masseproduceret. Voith udviklede processen yderligere og opfandt i 1859 raffinaderien , en maskine, der forfiner det grove, grove materiale i det malede træ og derved medfører en betydelig forbedring af papirets kvalitet.

Trækværn i industrimuseet "Alte Dombach" i Bergisch Gladbach

Trækværnen har været i brug siden omkring 1850, hvilket gør det muligt at fremstille papir af det billige råmaterialetræ i industriel skala; Omkring 1879 arbejdede der omkring 340 sådanne træslibningsforretninger alene i Tyskland. Den største mangel på råvarer blev afhjulpet ved brug af træmasse, men klud kunne ikke helt undværes.

Den ældste overlevende træslibning er Verla -papfabrikken i Finland , som blev bygget i 1882. Fabrikken, der blev lukket i 1964, blev tilføjet til UNESCOs verdensarvsliste i 1996 .

De træpulpfibre papirer vist sig at være problematisk på grund af de resterende andele af forskellige sure stoffer i pulpen . Disse syrekomponenter stammer fra den kemiske fordøjelsesproces , som uundgåeligt er nødvendig til behandling af den makulerede træmasse ( lignocellulose ) i den industrielt udbredte sulfitproces . Fra svovldioxid og dets salte dannes ved luftoxidation og hydrolysereaktion relevante mængder svovlsyre . På grund af den konstante eksponering for luft og fugtighed dannes der fortsat organiske, kemisk meget aktive stoffer i papiret. Andre fordøjelsesprocesser arbejder med chlorforbindelser og eddikesyre . Disse komplekse virkningsmekanismer fører til gulning og til en betydelig reduktion i rivstyrke , vådstyrke og bøjningsstivhed i slutproduktet, hvilket er mærkbart som papirets "skørhed". Den reducerede stabilitet i papiret er en konsekvens af den syrekatalyserede spaltning af cellulosemolekylet , som finder sted i form af en progressiv kædeforkortelse. Hovedårsagen til gulning af træpapiret er ligninet og dets nedbrydningsprodukter (hovedsageligt aromatiske forbindelser ).

Træmassepapiret bliver ofte fejlagtigt sidestillet med surt papir. Det sure papir er et resultat af fremstillingsprocessen og nogle kemiske tilsætningsstoffer i dets dimensionering. Træmassepapir guler særlig stærkt og hurtigt sin elasticitet. Billigere træmasse og forsæbede harpikser opfundet i 1806 blev brugt massivt, således at papirprodukter (bøger, grafik, aviser, kort) især siden opfindelsen af ​​træmasse -teknologi af Friedrich Gottlob Keller efter 1846 og i første halvdel af det 20. århundrede på grund af begge årsager udsat for indre skadelige virkninger på en særlig måde. Gendannelsen er kompliceret og med høje celluloseopløsninger kun mulig gennem masseacidificering og efterfølgende stabiliseringsprocesser, såsom papirspaltningsprocessen .

Træmassepapiret gav ikke kun fordele for den billige produktion af papir, men forårsagede også stor skade på de skrevne optegnelser fra det 19. og 20. århundrede.

  • 1850 Opfindelse af kegelmassefabrikken (Jordanmølle).
  • 1854–1857 Englænderne Watt, Burgess og Houghton producerer træmasse ved hjælp af en sodavandsproces .
  • 1866–1878 Amerikaneren Benjamin Chew Tilghman og tyskeren Alexander Mitscherlich udvikler sulfitmasse gennem kemisk nedbrydning af træ på grundlag af Ritter- Kellner- processen.
  • omkring 1870 Halm som råmateriale til papir kan bleges.
  • 1872 Den brune slibning af papir, opfundet af Moritz Behrend (Varzin, Pommern) i 1869, introduceres af papirmaskinen Oswald Mayh i Zwickau . Systemet blev med succes præsenteret på verdensudstillingen i Wien i 1873 .
  • 1872 De preussiske stater ophæver forbud mod eksport af klud.
  • 1884 Opfindelse af sulfatmasseprocessen af C. F. Dahl.
  • 1909 William H. Millspaugh opfinder sugerullen.
  • 1919 De første papirer fremstillet af semisyntetiske fibre ( regenereret cellulose ) er fremstillet af F. H. Osborne.
  • 1921 Start med klordioxidblegning .
  • 1945 Kontinuerlig lagerforberedelse ( pulper og raffinader fortrænger pandefabrik og hollænder).
  • 1948 Første magnesiumbisulfitanlæg med kemisk genvinding.
  • 1955 Det første papir fremstillet af fuldsyntetiske fibre ( polyamid ) er fremstillet af J. K. Hubbard.
  • fra 1980 udvikling af klorfrit blegemiddel

Siden 1980'erne har "ikke-ældningspapir" eller "syrefrit papir" hovedsageligt været brugt til udskrivning af publikationer og grafik i høj kvalitet. Takket være egnede kemiske tilsætningsstoffer er det fri for frie syrer og frie klorider og er standardiseret i DIN EN ISO 9706.

Teknisk udvikling i det 21. århundrede

  • 2017 Første produktion af papir belagt med nanopartikler , som kan genoptrykkes op til 80 gange i kombination med UV -lysudskrivning, forudsat at det er blevet opvarmet til 120 ° C før hvert nyt UV -tryk.

Industriel fremstilling

Cellulosefibre i papir

Uanset fibertypen kan papir laves i hånden eller med maskine. Til maskinproduktion har papirindustrien ("produktion af papir, pap og pap") etableret sig.

Papir består hovedsageligt af cellulosefibre, der er et par millimeter til et par centimeter lange. Cellulosen er oprindeligt stort set eksponeret, dvs. adskilt fra hemicelluloser , harpikser og andre plantekomponenter. Pulp opnået på denne måde blandes med meget vand og strimles. Papirmaskinen kalder denne tynde papirmasse "ting" eller "ting". Hvis dette lægges i et tyndt lag på en fin sigte, har det et vandindhold på over 99% (papirmaskinegryde) eller ca. 97% i tilfælde af håndlavning . Meget af vandet drypper af. Sigten skal flyttes, så fibrene ligger så tæt som muligt oven på og mod hinanden og danner en fleece , papirarket. Når papiret er tørt, kan overfladen lukkes ved hjælp af stivelse, modificeret cellulose ( f.eks. Carboxymethylcellulose ) eller polyvinylalkohol . Denne proces er kendt som limning , selvom udtrykket imprægnering ville være den korrekte. Dimensionering finder sted med harpiks sæbe eller alkylketendimer i stoffet (limformning i papirmaskinen eller karret ).

Hvis et mønster lavet af tråd påføres håndskålen eller cylindersilen, afsættes færre fibre på dette tidspunkt, og mønsteret kan genkendes som et vandmærke på det færdige papir, i det mindste i baggrundsbelysningen . Vandmærker næsten udelukkende produceres på papiret maskinen som dandy vandmærker .

råmateriale

De vigtigste råvarer til industriel papirproduktion er træ og affaldspapir . Desuden bruges visse etårige planter også som råstofkilde. Alle celluloseholdige stoffer er dybest set egnede til papirfremstilling, fx æbleskal.

De fibrøse materialer ( papirmasse ) fremstilles af papirråvarerne . De primære fibre, der kun bruges én gang eller for første gang i produktionen, omfatter træmasse , halvmasse og cellulose . Affaldet papir fremstillet af affald papir er en sekundær fiber (genbrug materiale).

træ

Næsten 95% af papiret er fremstillet af træ (i form af træmasse, halvcellulose, cellulose eller affaldspapir). Træets fiberdannelse og hårdhed spiller en rolle ved valget af papirråmateriale; ikke alle træer er lige velegnede til alle typer papir. Ofte bruges nåletræer som gran, gran, fyr og lærk. På grund af de længere fibre sammenlignet med hårdttræ føltes disse fibre lettere, og papiret er stærkere. Men hårdttræ som bøg, poppel, birk og eukalyptus bruges også blandet med blødt træmasse. Anvendelsen af ​​hårdttræ med meget korte fibre er begrænset til meget færdige specialpapir.

Tilgængelighed og regionale forhold bestemmer hovedsageligt, hvilken træsort der bruges som det primære råmateriale, selvom store mængder træ til papirproduktion er blevet fragtet verden over med såkaldte flisetransportører siden 1960'erne . Det skal imidlertid bemærkes, at egenskaberne af den genvindelige papirmasse korrelerer med den ønskede papirkvalitet. Hurtigt voksende træsorter som poppel opfylder den store efterspørgsel, men er kun velegnede til omfangsrige, bløde og mindre rivebestandige papirer. Hardwood -masser har kortere og tyndere fibre end dem fra nåletræer. Ifølge de senere krav på papiret anvendes forskellige blandinger af disse korte fibre og lange fibermasser eller hårde og bløde fibermasser. Styringen af ​​ejendommene kan varieres lidt via fordøjelsesprocessen og den efterfølgende formaling. En granmasse kan koges hårdt med kaustisk soda samt langfibre og blødere ved hjælp af sulfatprocessen.

Papiraffald

Affaldspapirets betydning som sekundær råvare er stigende. Op til 100% af papiraffaldet bruges til mindre værdifulde papirtyper. I tilfælde af fine papirer får moderne deinking -materiale stadig større proportioner. LWC -papirer indeholder undertiden op til 70% genbrugspapir uden væsentligt tab af brugervenlighed. I 2010'erne udgjorde affaldspapir 61% af de råvarer, der blev brugt i Tyskland til fremstilling af papir, pap og pap.

Da affaldspapir allerede er blevet behandlet til papir en gang, indeholder det mange tilsætningsstoffer og er allerede formalet. Fibrene beskadiges yderligere ved at blive omarbejdet til papir, og andelen af ​​tilsætningsstoffer i forhold til fibrene stiger. I praksis genbruges papirfibre kun fem til seks gange i gennemsnit.

Årlige planter

I Europa og Amerika bruges hvede og rug lejlighedsvis til produktion af halmfibre. Nordafrikanske græsarter som alfa og esparto græs kan bruges. Rishalm bruges stadig i Japan, mens det i Indien vokser hurtigt bambus. Med hensyn til mængde spiller disse fibre ikke en stor rolle på verdensplan i forhold til papirmasse fremstillet af træ. Masser fra etårige planter viser for det meste egenskaber som typiske nåletræsmasser og bruges derfor som surrogater for dem ( f.eks. Esparto i stedet for gran). Hamp er også velegnet til fremstilling af papir.

Klude

Frem til 1800 -tallet var klude det vigtigste papirråmateriale i Europa. I dag bruges kludpapir stadig til specielle og stærkt stressede papirer, især til sikkerhedspapirer (f.eks. Papirer til sedler, værdipapirer, frimærker) eller som skrivepapir i høj kvalitet og på det kunstneriske område til akvareller eller kobberstik.

Cellulose

Den cellulose er den virkelige, høj kvalitet fiberbasis af hvert papir. Cellulose er et polysaccharid med den omtrentlige kemiske formel (C 6 H 10 O 5 ) n , hvorfra næsten alle cellevægge i planter og træer er fremstillet. Cellulose kan fås fra træ, affaldspapir, etårige planter (f.eks. Halm) og klud.

Cellulose består af et stort antal glukoserester, der er knyttet sammen i en kæde . De individuelle cellulose molekyler er kædelignende makromolekyler , de mindste links i som er glucoseenheder. Glukosemolekylet (C 6 H 12 O 6 ), cellulosenes monomer , danner en cellobiose med et andet glukosemolekyle ved at opløse et vandmolekyle . Samlingen af ​​sådan cellobiose til en kæde danner et cellulosemolekyle (der dannes en polymer ).

Kædemolekylerne danner miceller med hinanden , som er bundter af molekyler, hvorfra fibrillerne er bygget. Den synlige cellulosefiber danner kun et større antal fibriller. Molekylbundterne består af krystallinske områder (regelmæssig molekylevejledning) og amorfe områder (uregelmæssig molekylevejledning). De krystallinske områder er ansvarlige for styrken og stivheden, de amorfe områder for papirets fleksibilitet og elasticitet. Kædens længde, dvs. antallet af monomerer, varierer afhængigt af papirråmaterialet og er af stor betydning for kvalitet og modstand mod ældning.

Fremstilling af papirmasse

Mekanisk behandling

Hvid træmasse
Hvid slibning er lavet af slebne træstammer. Til dette formål, skrællede stykker træ er jorden med rigeligt vand i pressen kværne eller kontinuerlig kværne . (Sammenlign også trækværn ) I samme firma forarbejdes den stærkt fortyndede fibermasse til papir eller gøres til pap til forsendelse. Dette gøres med afvandingsmaskiner.
Brun træmasse
Brun slibning opstår, når bagagerumssektioner først dampes i store kedler og derefter slibes.
Termomekanisk træmasse
Termomekanisk træmasse (TMP) er fremstillet af hakket træaffald og flis fra savværker. Disse dampes ved 130 ° C i TMP-processen (termomekanisk papirmasseproces). Dette løsner ligninforbindelserne mellem fibrene. Træstykkerne formales derefter i raffinaderier (trykslibemaskiner med riflede slibeskiver), og vand tilsættes. Termomekanisk træmasse har en grovere fiberstruktur sammenlignet med træmasse. Hvis der også tilsættes kemikalier, anvendes den kemo-termomekaniske proces (CTMP). Træmasse (RMP) opnået ved rent mekaniske processer består ikke af de faktiske fibre, men af ​​malede og slidte fiberforbindelser, disse kaldes lignificerede fibre . For at opnå elementære fibre er en kemisk behandling af træet nødvendig.

Kemisk forarbejdning

Syretårn, der tidligere blev brugt til papirfremstilling i Crossen (Zwickau)

Træflis behandles kemisk i en tilberedningsproces. Ved kogning i tolv til femten timer adskilles fibrene fra inkrustationerne , de uønskede trækomponenter og ledsagende stoffer fra cellulose. Ud fra et kemisk synspunkt består træ af:

Der er sulfatprocessen , sulfitprocessen og sodavandsprocessen , som differentieres efter de anvendte tilberedningskemikalier. Organocell -processen er en ny udvikling. Især rest lignin giver cellulosen en gullig til brun farve efter kogning, så den skal rengøres og bleges . Resterende lignin og andre uønskede stoffer fjernes under blegning, kemisk blegning fjerner misfarvning. Den blegede papirmasse afvandes. Det behandles nu enten direkte til papir eller afvikles til ruller.

Udbyttet i produktionen af ​​papirmasse er lavere end ved produktion af træmasse. Cellulosefibre har imidlertid den fordel, at de er længere, stærkere og mere smidige. Massefibre opnået fra nåletræ er ca. 2,5 mm til 4 mm lange, de , der er fremstillet af hårdttræ, er ca. 1 mm lange. Den største del, ca. 85% af den nødvendige papirmasse, især sulfatmasse , importeres fra de skandinaviske lande, USA og Canada. Sulfatmasse er længere fiber og mere rivefast end sulfitmasse, så det bruges hovedsageligt til fremstilling af lyst hvidt skrive- og trykpapir. Sulfitmasse bruges hovedsageligt til fremstilling af blødt silkepapir.

Pulp blegemiddel

Verdensmassefremstilling ved hjælp af blegemetoden
Grøn: med elementært klor (Cl 2 )
Blåt: ECF ( elementært klorfrit ), d. H. med chlordioxid / chloritgrå
: TCF ( helt klorfri ), d. H. uden chlor eller chlorforbindelse

Fibermaterialet skal bleges, så det kan laves til hvidt papir. Traditionelt blev pulpen bleget med chlor . Dette fører imidlertid til en høj forurening af spildevandet med organiske klorforbindelser ( AOX ). Mere moderne processer erstatter klor med chlordioxid til ECF -masser ( elementært klorfrit , uden elementært klor). På grund af den højere oxidationseffekt og den bedre selektivitet af chlordioxid reduceres AOX -belastningen med 60 til 80%. Hvis der slippes fuldstændigt med chlorforbindelser, og der anvendes ilt, ozon , peroxyeddikesyre og hydrogenperoxid , omtales pulpen som TCF ( totalt klorfrit ). Papir fremstillet af ECF -papirmasse siges at have et lavt indhold af chlor (der er stadig chlorforbindelser). Lavchlorprinter kan produceres i højhvid kvalitet fra en vægt pr. Arealenhed på 51 g / m², kun klorfri fra 80 g / m².

TCF-papirmasse har en lavere fiberstyrke end chlorbleget eller ECF. Papir fremstillet primært af træmasse kaldes træholdigt , i handlen kaldes det mellemfin . Da lignin, harpikser, fedtstoffer og tanniner forbliver i frugtkødet, er de af lavere kvalitet end træfrit papir .

Organocell proces

Organocelleprocessen, der engang blev implementeret i industriel skala og førende i verden i den nedre bayerske by Kelheim, bruges til svovlfri og derfor mere miljøvenlig pulpeproduktion. I flere tilberedningstrin, bliver træflis spaltet i en ethanol - vand blanding med tilsætning af kaustisk soda ved temperaturer på op til 190 ° C under tryk. Lignin og hemicellulose opløses i processen. Dette efterfølges af forskellige vasketrin, hvor frugtkødet frigøres fra madlavningsvæsken samt blegning og afvanding.

Pulpen bleges i tre faser:

  1. i et alkalisk medium med oxygen ved hjælp af hydrogenperoxid
  2. med brintoverilte eller chlordioxid
  3. med hydrogenperoxid

Ethanol og kaustisk soda, madlavningskemikalierne, genvindes i en genbrugsproces, der løber parallelt med produktionen af ​​papirmasse. Der opnås svovlfri lignin og svovlfri hemicellulose, som kan bruges af den kemiske industri.

Halmfrø

Ved at knuse og koge det i kaustisk soda forvandles halm til papirmasse eller, ved anden forarbejdning, gult råmateriale .

Pillekomfur og pulper

Kedelkomfur
Boldkoger skema.gif
som en skematisk tegning
Bergisch Gladbach - Alte Dombach papirfabrik 07 ies.jpg
i industrimuseet "Alte Dombach" i Bergisch Gladbach

Klude koges i kogekogeren. For at gøre dette bliver de først sorteret og rengjort i kludeskæreren . Kludene koges med limesprit og sodavand under damptryk på 3 til 5 bar i en kugleformet komfur. Dette ødelægger farvestoffer, forsøver fedt og løsner snavs. I løbet af de mange timers madlavning løsner væv af klude sig, og de kan derefter let makuleres til papirmasse.

Den pulperen er et kar med en roterende propel. Heri affaldspapir, der sorteres efter kvalitetsklasse og presses i baller, strimles med masser af vand og brydes mekanisk. Dette beskytter affaldspapirets fibre. Tidligere blev denne operation ofte udført med formmøllen . Den pumpbare papirmasse er stadig forurenet. Den kommer ind i en cylinder i pulperen og makuleres af en rotor. Derefter presses det groft opløste stof gennem en sigte. Som et resultat af centrifugalkraften adskilles grove urenheder. Det lette snavs samler sig på cylinderaksen. Andre fremmede stoffer som voks og trykfarver ekstraheres i specielle systemer.

Misfarvning af affaldspapir

Under deinking løsnes trykfarverne fra affaldspapirets fibre ved hjælp af kemikalier ( sæber og natriumsilicat ). Ved at blæse luft ved overfladen af det dannede pulp skum , hvori at indsamle maling komponenter, og kan skummes. Denne separationsproces kaldes flotation .

Fræsning af papirmasse

Under pulpeformaling defibreres pulpen yderligere i raffinaderier (kegelmasse). I raffinaderiet flyder det halvfabrikata som en tyk masse mellem en knivrulle og bundknive fastgjort til siden. Fibrene skæres ( sprød form ) eller knuses ( fedtet form ), afhængigt af knivens indstilling. Enderne af de klemte fibre fibrilleres (flosset), hvilket fører til en bedre forbindelse af fibrene, når arket dannes.

  • Bløde, voluminøse, absorberende og fløjlsagtige papirtyper er fremstillet af sprøde malede fibre, såsom blottingpapir.
  • Fedtet slebne fibre fører til faste, hårde papirer med lav sugeevne og uklar eller endda gennemsigtighed, f.eks. Til gennemsigtigt tegnepapir, men også papir til dokumenter, sedler og skrivemaskiner.

Derudover kan fibrene holdes lange eller korte under slibning, idet de lange fibre filter mere end de korte. Der er fire forskellige måder at male på. Fiberlængde og slibetype bestemmer fiber- og papirkvaliteten. Almindelige kombinationer er "rösch og lange" eller "fedtet og kort". Raffineringens knive ligger meget tæt på hinanden under kort fiberslibning, så der næsten ikke er plads mellem dem.

Forarbejdning til papirmassen

Fremstillingen af ​​bestanden omfatter blanding af de forskellige masser og tilsætning af fyldstoffer, farvestoffer og andre hjælpestoffer.

Fyldstoffer

Ud over fibrene tilsættes op til 30% fyldstoffer til pulpen . Disse kan være:

  • Kaolin ( Kina ler ): Før i tiden var kaolin det mest udbredte pigment ved papirfremstilling. Kaolin forbliver kemisk inert over et bredt pH -spektrum og kan derfor ikke kun bruges i sure, men også i alkaliske produktionsprocesser. Imidlertid er andelen af ​​kaolin i papirproduktion faldet betydeligt siden 1990, da den gradvist er blevet erstattet af calciumcarbonat , både som fyldstof og som et coatingpigment . Kaolin er det foretrukne materiale ved sur papirfremstilling. Anvendelsen af ​​calciumcarbonat er ikke særlig udbredt i syrepapirproduktion, da det ødelægges på grund af kemiske reaktioner med syren og derfor ikke længere opfylder den tilsigtede funktion. I det sidste årti har der været en tendens i papirindustrien fra brugen af ​​kaolin til calciumcarbonat. Denne tendens er forårsaget af flere faktorer: På den ene side den stigende efterspørgsel efter hvidere papir og den videre udvikling af udfældet calciumcarbonat (PCC), som gjorde det muligt at bruge det i belægningsapplikationer til papir og i mekaniske trykprocesser, og på den anden side den stigende brug af genbrugspapir, der kræver stærkere og hvidere pigmenter, carbonaterne .
  • Talkum : Talk reducerer papirets porøsitet og bruges derfor til at forbedre udskrivbarheden af ​​ikke -belagte papirer. Imidlertid adskiller dets egenskaber sig væsentligt fra calciumcarbonat. Anvendelsen af ​​dyr talkum til at påvirke træfiberkorn forbedrer papirets køreegenskaber. Imidlertid er den opnåede glans og lysspredning under calciumcarbonat.
  • Titanium White (Titanium Dioxide): Titandioxid kan give høj opacitet, god lysspredning og fremragende glans, men dette materiale er mange gange dyrere end calciumcarbonat og bruges derfor ikke i standardfyldnings- eller malingsapplikationer. Det bruges til at lave papir i lille kvalitet i høj kvalitet, f.eks. Til bibler.
  • styrke
  • Bariumsulfat: Blanc fix
  • Calciumcarbonat
  • a) Malet calciumcarbonat (GCC): Den kemiske formel CaCO 3 beskriver et råmateriale, som der er naturlige forekomster over hele verden. På trods af det store antal indskud er kun få af så høj kvalitet, at råvaren kan bruges i industrien og landbruget ud over byggesektoren og vejanlæg . De vigtigste CaCO 3 -holdige materialer, der bruges til fremstilling af GCC, er sedimentære sten (kalksten eller kridt) og den metamorfe stenmarmor, der udvindes både i åben og under jorden. Derefter fjernes slam og urenheder som farvede silikater , grafit og pyrit i en screeningsproces . Efter sigtning knuses råmaterialet yderligere og formales, indtil den nødvendige kornstørrelse til den pågældende anvendelse er nået. Marmorflis fra aflejringer af høj kvalitet kan også leveres direkte til GCC-værkerne uden yderligere behandling. GCC fås fra forskellige kilder (kalksten, kridt, marmor) og har en lang række lysstyrker. Når der kræves et højt lysstyrke, foretrækker papirindustrien normalt marmor. Kalksten og kridt kan også bruges, men har et lavere lysstyrke. Som fyldstof indeholder GCC 40 til 75% korn med en størrelse på mindre end 2 µm. Med skiftet fra sur til alkalisk / neutral papirproduktion har GCC erstattet kaolin som det førende fyldstofpigment. Mens GCC er et vigtigt papirfyldstof, bruges det i Europa primært som et papirbelægningspigment.
  • b) Udfældet calciumcarbonat (PCC): PCC er et syntetisk industrimineral fremstillet af kalk eller dets råmateriale, kalksten. I papirindustrien, som er den største forbruger af PCC, bruges materialet som fyldstof og som belægningspigment. I modsætning til andre industrielle materialer er PCC et syntetisk produkt, der kan formes og modificeres for at give papiret forskellige egenskaber. Den fysiske form af PCC kan ændre sig betydeligt i reaktoren. Variable faktorer omfatter reaktionstemperaturen, den hastighed, hvormed kuldioxidgas tilsættes, og bevægelseshastigheden. Disse variabler påvirker kornstørrelsen og formen af ​​PCC, dens overfladestørrelse og overfladekemi samt kornstørrelsesfordelingen. Selvom der er mange fordele ved at bruge PCC til at kontrollere papirets egenskaber (større lysstyrke, opacitet og tykkelse end GCC), kan PCC ikke bruges på ubestemt tid som fyldstof, fordi det reducerer fiberstyrken. PCC bruges også som papirbelægningspigment, men de anvendte mængder er små sammenlignet med mængderne af PCC, der bruges som papirfyldstof.
  • Andre fyldstoffer: Mange andre mineraler bruges i forskellige applikationer med små mængder. Disse omfatter gips af paris, bentonit , aluminiumhydroxid og silikater. Disse mineraler bruges imidlertid kun i meget begrænset omfang og udgør kun 3% af de pigmenter, der bruges i papirindustrien.

Ved at udfylde mellemrummene mellem fibrene gør fyldstofferne papiret blødere og mere smidigt og giver det en glat overflade. Massefraktionen af ​​fyldstofferne udtrykkes i "asketallet". Ved specialpapirer, der, som ved "teaterprogrampapir", skal være rustfrie, kombineres et højt askeindhold med lange fibre. Cigaretpapir er også stærkt fyldt, så det lyser og ikke brænder af.

Fyldstoffernes sammensætning og krystalstruktur bestemmer gennemsigtighed og opacitet af et papir samt blækaccept ved udskrivning med slående farver. På den anden side er lim nødvendig for blækbestandighed. Fyldstoffer kan til dels også overtage farvestoffernes egenskaber. Mange pigmentfarvestoffer er også effektive fyldstoffer.

Farvestoffer

Selv hvidpapir indeholder undertiden farvestoffer, som tilsættes i forskellige mængder, fordi optiske lysere også er blandt farvestofferne. Syntetiske farvestoffer bruges hovedsageligt til farvede farver . Ved farvning af papir er det vigtigt at matche farvesystemet med fiberegenskaberne og det anvendte dimensioneringssystem. Grundlæggende anvendes sure (væsentlige, selvabsorberende) farvestoffer og alkaliske eller sure udviklende farvestoffer, dvs. søfarvestoffer. Førstnævnte er lette at bruge, men er følsomme over for udsving i pH -værdien med utilstrækkelig fiksering. På grund af den nødvendige udfældningsreaktion har sidstnævnte tendens til at lut over fiberen, så en stor del af væsken viser ineffektivt farvetab. Farvestoffer reagerer fortrinsvis på cellulose eller trækomponenter, sjældent på begge dele. Det er vigtigt at vælge det rigtige system til papirmassen. En særlig gruppe er de naturlige eller pigmentfarvestoffer (kropsfarver). Begge er kun effektive i begrænset omfang, da de normalt holdes i bladet ved opbevaring i lumen og ved kapillærretention . Intensive nuancer er kun mulige med karfarvning ( indigo ) eller røde pigmenter (rød lak, cochineal ).

Dimensioner

Lim gør papiret skrivbart, fordi det bliver mindre absorberende og mindre hygroskopisk . Dimensionering er hydrofobisering af fibrene ved papirfremstilling . Klæbemidlerne er kemisk modificerede ( forsæbede ) træharpikser i kombination med sure salte, såsom kaliumalun eller aluminiumsulfat . Polymerer baseret på acrylater eller polyurethaner anvendes også.

Ud over forskellige harpikser bruges ASA (alkenyl -ravsyre ) og alkylerede ketendimerer (AKD, ketenslimning) i stigende grad til papirformning. Den sure dimensionering med harpikssyrer og alun , som ofte blev brugt tidligere, er hovedårsagen til, at papirer, der limes på denne måde, ødelægges under arkivering. Aluminiumsulfatet, der bruges i stedet for alunet, kan danne svovlsyre på grund af overskydende resterende ioner , som igen ødelægger cellulosen. Dimensionering udføres normalt i det neutrale eller svagt alkaliske pH -område . Nogle papirfarvestoffer kræver imidlertid sur dimensionering, hvorved klassificeringen sur eller alkalisk kun vedrører beholderens procesrelaterede pH-værdi, ikke det færdige slutprodukt. Valget af papirstørrelse påvirkes også af følgende arbejdstrin. Efter udskrivning, den bindemidlet af den trykfarve kan trænge papiret, sænke den grad af lim og reducere den writability af det trykte papir.

Når det kommer til limning, skelnes der mellem in-situ limning og overfladelimning. I tilfælde af dimensionering på stedet tilsættes limemidlet til væsken; i tilfælde af overfladestørrelse belægges det allerede færdige papir. Forsæbede harpikser, alkylketendimerer og ASA er typiske bulk -limmidler, polymere limmidler, såsom gelatine eller stivelsesderivater, anvendes i stedet for overfladestørrelsesmidler. Frem for alt bestemmer den iboende fastholdelse og den teknisk gennemførlige brug af tilbageholdelseskemikalier , om det kan bruges som et effektivt størrelsesmiddel i motorstørrelse .

Vådstyrke

Ubehandlet papir bliver mekanisk ustabilt, når det bliver fugtigt eller vådt. Når brintbroerne går i stykker , når vand udsættes, mister fiberfleecen sin indre samhørighed. Papir kaldes derfor også hydroplast . For at bevare den mekaniske styrke, omend begrænset, når våde, våde styrke -midler tilsættes papiret under fremstillingen . Tear-resistente køkkenrulle er nok den bedst kendte papir i denne klasse, men papkasser , kort papir eller sikkerhed papir til pengesedler indeholder også store mængder af vådstyrkemiddel. Vådstyrkemidler er vandopløselige polymerer i forarbejdningstilstanden , som primært er fremstillet af polyaminer og epichlorhydrinderivater og reagerer med papirfibrene. Vanduopløselige tværbindinger dannes mellem fibrene, som stabiliserer papirfiltet. Den kovalente tværbinding forhindrer imidlertid en vellykket genanvendelse, så den stigende brug af vådstyrke i hygiejnepapirsektoren får vidtrækkende konsekvenser for genanvendelse af affaldspapir. Forekomsten af ​​uopløselige pletter i den normale losseproces stiger konstant. Hvis vådstyrkemidler (svarende til bitumenlim ) nedbrydes kemisk, nedbrydes fiberen med en atypisk hastighed. Kvaliteten af ​​det genvundne papir falder hurtigere end ved normale genbrugsprocesser. Vådstyrkemidler må ikke forveksles med dimensioneringskemikalier (f.eks. AKD), da den kemo-fysiske virkningsprocess er anderledes. For eksempel er vådstyrke, usized papir stadig meget kapillært , hvorimod overdimensioneret papir stadig kan blive flosset efter lang tids udsættelse for vand.

Andre hjælpematerialer

Andre hjælpestoffer omfatter skumdæmpere , dispergeringsmidler , fastholdelseshjælpemidler , flokkuleringsmidler og befugtningsmidler .

Skematisk fremstilling af en fourdrinier papirmaskine

Papir maskine

Papirbanen dannes på papirmaskinen . Følgende maskinstationer er serieforbundet:

  1. Hovedkasse
  2. Wiresektion
  3. Vådpresseafsnit
  4. Tørretumbler sektion
  5. Afvikling

Løv

I industriel papirproduktion finder arkdannelse sted på papirmaskinen. Den rensede og afluftede papirmasse, som består af omkring 99% vand, er i indskålen formet til en tynd, ensartet som mulig stråle. I Fourdrinier papirmaskiner møder dette en roterende, endeløs skærm (se også metal klud ). På tråden er fibrene i stigende grad orienteret i dens bevægelsesretning, hvilket fører til forskellige egenskaber af papiret i længderetningen og på tværs (se maskinretning ).

I tråddelen af papirmaskinen løber en meget stor del af vandet af inden for få sekunder, og papirstrukturen dannes. Sugekopper placeret under skærmen og folier, der genererer pulsationer, bidrager til afvanding af papirmassen. Ofte gøres forsøg på at øge suspensionens temperatur (f.eks. Ved hjælp af dampkasser), hvilket også fremmer dræning via en lavere viskositet . Hvis papiret skal indeholde et vandmærke , inkorporeres dette i skærmen eller påføres ovenfra ved hjælp af en såkaldt dandy-rulle.

Papir fremstillet på Fourdrinier-papirmaskiner har normalt en udtalt tosidethed på grund af den ensidige dræning : Toppen er glattere end bunden, fyldstofferne er ikke jævnt fordelt. I nogle tilfælde kan dette afhjælpes ved at afvandes opad med en anden sigte (såkaldt hybridformere), hvilket også øger den samlede afvandingsydelse.

Fourdrinier -papirmaskiner når deres fysiske grænser ved hastigheder på ca. 1200 m / min senest, da luftturbulensen genereret over fourdrinier -tråden ødelægger formationen. Moderne papirmaskiner, især til grafisk papir og papir , producerer dog med hastigheder på op til 2000 m / min med arbejdsbredder på mere end ti meter. Af denne grund er der udviklet andre hovedkasse-koncepter til disse maskiner, såkaldte spalteformere : Her sprøjtes papirmassen direkte ind i et mellemrum mellem to roterende tråde. Ud over den højere kørehastighed tilbyder spalteformere også betydeligt mere jævn dræning og dermed mindre bilateralisme.

Trykning og tørring

I enden af ​​tråden overføres den bløde papirbane til en filt og når pressesektionen . Traditionelle pressesektioner består af tre til fire på hinanden følgende presser, hvor papirbanen afvandes ved hjælp af ruller presset mod hinanden mellem filter. Siden begyndelsen af ​​1990'erne er konceptet med skopressen, hvor en rulle presser filten og papiret til en polymerdækket sko, imidlertid blevet stadig mere populært. Dette resulterer i en betydeligt større niplængde , hvilket betyder, at der kan opnås mere skånsom og samtidig stærkere dræning.

I tørretumblersektionen finder endelig den sidste afvanding sted. Her løber papirbanen gennem et antal dampopvarmede tørreflasker og glattes og rulles derefter op. I nogle tilfælde (meget glatte og skarpe satinpapirer ), et yderligere udjævningstrin, inden den sidste rullende kalender er afsluttet.

Bestrøget papir

Bestrøget papir (også kunst- eller billedpapir) er et papir, hvor overfladen er forfinet med en belægningsfarve ("belægning") bestående af pigmenter, bindemidler og additiver . Papiret er givet en lukket, glat og stabil overflade, som resulterer i en bedre kvalitet udskrivning .

Standardmål for papir

Optællingsmål i henhold til DIN 6730
bue 1 stykke (et "ark") = 8 ark i den indbundne bog = 16 sider
Bog med skrivepapir 24 ark
Bog på trykpapir 25 ark (A4 -papir med 80 g / m² DIN 6730)
Ries , Rieß 20 bog ("en pakke")
Bale 10 reams

De mest kendte internationalt standardiserede papirformater er dem i A-serien i henhold til DIN 476 papirformat , som siden 2002 er delvist blevet erstattet af EN ISO 216. Der bruges forskellige formater i nogle lande, f.eks. USA og Canada .

Papirbehandling

Der findes en række værktøjer til behandling af papir, især til at skære det til bestemte formater. Fra oldtiden sakse og papirknive, for nylig papirskæremaskiner:

  • Roterende trimmere, primært til husholdningsbrug til beskæring af et eller et par ark papir (eller fotografier); hovedsagelig bestående af et skærebræt med linealfunktioner og en skærepind.
  • Håndtagsknive i forskellige størrelser fra husholdningsbrug til mindre kommerciel brug, for eksempel i grafiske studier eller små kopibutikker, som kan skære flere ark på samme tid og monteres på deres egen ramme, som kan have sikkerhedsforanstaltninger (beskyttelseshætter), finjustering og / eller låsemekanismer.
  • Bunkefræsere, der klipper stakke papir op til 80 mm (ca. 800 ark), for det meste mekanisk betjent med håndkraft, ofte vejer 50 kg og mere, har et justerbart bagstop og trykanordninger til fastgørelse af papiret. Skærefladerne varierer normalt mellem DIN A3 og større. Drevet er mekanisk eller elektromekanisk.
  • Automatisk papirskæremaskine til trykning eller industriel produktion, i dag mest med elektronisk sporværk, differentierede sikkerhedssystemer (tohåndsbetjening, lysbarrierer ) og elektromekanisk drev.

Papirmarked

406 millioner tons (fra 2014) af papir, pap og pap produceres hvert år på verdensplan. De største producenter (fra 2014) er Kina (108 millioner tons), USA (73 millioner tons), Japan (26 millioner tons) og Tyskland (22,5 millioner tons).

Den europæiske papirindustri tegner sig for en tredjedel af verdens papirproduktionskapacitet. Europa er førende inden for produktion af tryk- og skrivepapir efterfulgt af Asien og Nordamerika og har en andel på næsten 26% af den samlede papir- og papproduktion. Med konsolideringen af ​​den europæiske papirindustri i løbet af det sidste årti er antallet af virksomheder, papirfabrikker og papirmaskiner faldet i Europa, men produktionskapaciteten er steget betydeligt på samme tid. Det anslås, at de 20 bedste papirproducenter i øjeblikket tegner sig for næsten 40% af verdens papir- og papproduktion. Omsætningen for den europæiske papirindustri i 2015 var omkring 79 milliarder euro. 180.000 mennesker arbejder i den europæiske papirmasse- og papirindustri. Udover store papirproducenter som UPM-Kymmene , Stora Enso , International Paper , Svenska Cellulosa Aktiebolaget (SCA), Metsä Board , Sappi eller Smurfit Kappa Group, findes der et stort antal mellemstore og mindre papirproducenter som f.eks. B. Palm -papirfabrikken eller WEIG -papmøllen .

Den tyske papirindustri , hvis interesser repræsenteres af Verband Deutscher Papierfabriken (VDP), er nummer et i Europa med en produktionsmængde på 22,6 millioner tons (2015) papir, pap og pap og står bag Kina, USA og Japan i fjerdepladsen. De ca.

sorterer

Omkring 3000 papirtyper kendes. Disse skyldes de mange mulige kombinationer af råvarer, produktion, forarbejdning og brug.

ejendomme

Kilde:

Generelle egenskaber

  • Hygroskopicitet : Tilpasning til luftens fugtighed ved adsorption (absorption af fugt) og desorption (frigivelse af fugt).
  • Inhomogenitet: udsving i fiberorienteringen, fordelingen af ​​komponenterne, fyldstofindholdet; muligvis genkendelig som "uklarhed" af papiret, selv uden et mikroskop.
  • Anisotropi : Egenskabernes afhængighed af retningen i papirets plan, se nedenfor for kørselsretningen .
  • To-sidethed (forskelle i tekstur på begge sider af papiret): Oversiden er ret glat, tæt, med en større andel bøder, den kaldes også den smukke side eller filtsiden . Undersiden, også kendt som sigtsiden , er temmelig ru, porøs med en større andel groft materiale. Årsagen er den ensidige dræning gennem undersiden under arkdannelse i papirmaskinen. Den tosidige natur forårsager forskellig printbarhed af siderne og ofte også en tendens til at papiret krøller ("krøller").

Geometriske egenskaber

arealbaseret størrelse

Massen (eller daglig tale den vægt ) af papir gives normalt i forhold til området - specifikt i gram per kvadratmeter (g / m). Den vægt pr område (i daglig tale kaldet vægt pr område eller gramvægt ) er 80 g / m for normal skrivning papir. Et A4 -ark har derfor en masse på 5 g. Tre af disse ark plus konvolutten er derfor lige under den tilladte masse på 20 g for et standardbrev . 1.000 ark A4 -papir vejer 5 kg, 200.000 ark A4 -papir vejer omkring et ton. Papir, pap og pap differentieres hovedsageligt på grundlag af den arealrelaterede masse ( se ovenfor ).

I den internationale papirhandel omtales massen pr. Arealenhed (i g / m²) også som basisvægt . I USA og i lande, der bruger papir i amerikanske formater, er grundvægten derimod massen på 500 ark. Specifikationen af ​​basisvægten i USA afhænger af papirarkets dimensioner.

Papirer til bogblokken med litterære eller videnskabelige bøger har normalt 80-100 g / m² med 1,0-1,8 gange volumen.

Tæthed og tykkelse

Tætheden af ​​normalt skrivepapir er i størrelsesordenen 800 kg / m³, tykkelsen af ​​et enkelt ark er 0,1 millimeter.

Tykkelse af et enkelt ark, også kaldet tykkelse (engelsk tykkelse , specifikation i USA i 1/1000 inch = 25,4 μm). Standarder: DIN EN 20534, ISO 534 (papir / pap); FEFCO 3 (bølgepap).

Fysiske egenskaber

Generelt skal det bemærkes med alle målinger, at luftfugtighed og temperatur har en meget stor indflydelse på de målte værdier. Af denne grund finder målingen altid sted i klimatiske rum med et standardklima (23 ° C, 50% luftfugtighed) defineret i henhold til ISO -standarder. Normalt opbevares papirprøven i rummet i 24 timer før målingen for at akklimatisere den. Da målingerne afhænger af papirets vægt pr. Arealenhed (også kaldet vægt pr. Arealenhed eller gram ), anvendes såkaldte laboratorieark med en vægt pr. Arealenhed defineret i henhold til ISO-standarden.

  • Porøsitet: Porøsiteten angiver, hvor meget luft et papir slipper igennem. Måleenheden for porøsitet er Gurley . For at gøre dette klemmes standardarket fast i testapparatet, og testapparatet skubber 100 ml luft ved 1,23 kPa gennem et testområde på 6,42 cm²> og måler den nødvendige tid hertil. En varighed på et sekund svarer til en Gurley.
  • Glathed / ruhed ifølge Bekk (i GL (Bekk) s, ISO 5627), Parker Print Surf (PPS overfladeruhed i μm, DIN ISO 8791-4), Bendtsen (i mPas, ISO 5636-3, DIN 53108), Gurley (i ml / min, ISO 5636-5) eller Sheffield (i ml / min, ISO 8791-3); optisk lasermåling f.eks. B. med UBM mikrofokus (DIN 4768).
  • Vandbestandighed DIN 53122-1: gravimetrisk, -2 vanddampgennemtrængelighed ifølge Brugger.
  • Cobb test DIN EN 20535, ISO 535
  • Vejrbestandighed
  • Fugtindhold / grad DIN EN 20287, ISO 287.
  • Ligevægt fugtindhold
  • Olieabsorbering, olieabsorption ifølge Cobb-Unger; Fedtpermeabilitet DIN 53116, ISO / DIS 16532-1.
  • Absorberingsevne, absorptionskapacitet, dimensioneringsgrad (DIN 53126, Zellcheming V / 15/60 ), sugehøjde (DIN ISO 8787, DIN 53106).
  • Kontaktvinkel
  • Ledningsevne: Papir anses generelt for at være en god isolator, fordi når det er tørt, leder det normalt ikke varme godt, og elektricitet leder næsten ikke overhovedet.
  • Skrivbarhed
  • Udskrivbarhed
  • Luftgennemtrængelighed DIN 53120-1
  • Askeindhold, rest ved tænding DIN 53136, 54370, ISO 2144.

Mekaniske egenskaber

trækstyrke

Test i henhold til DIN EN ISO 1924: kvotient (i kN / m) for brudbelastning og bredde af en papirstrimmel; afledt: trækindeks / stivhed (i N / m); Trækstivhedsindeks (i Nm / kg) som kvotienten for trækstyrke og grammatik.

Den trækstyrke er en af de vigtigste fysiske værdier i papirproduktion i kraftpapir er det endda den vigtigste værdi. Måleenheden for trækstyrken baseret på papirprøvens bredde er N / m. Da trækstyrken hovedsageligt afhænger af massen pr. Arealenhed, bruges også trækstyrkeindekset (ZFI) med måleenheden Nm / g.

Der foretages en trækprøve for at bestemme denne værdi. Til dette formål fastspændes papirstrimler af en standardiseret længde og bredde mekanisk, den såkaldte "riveindretning" trækker prøven fra hinanden og registrerer den nødvendige kraft. Den krævede kraft i brudøjeblikket er trækstyrken. For at få en gennemsnitlig værdi, er ti strimler normalt revet, hvoraf fem tages langs maskinretningen og fem på tværs af maskinretningen. Som et biprodukt af denne måling bestemmes også forlængelsen ved brud og arbejdet ved brud . Forlængelsen ved brud er angivet i procent og angiver den procentdel, hvormed papirstrimlerne forlænges i øjeblikket med brud. Trækarbejdet er angivet i J / m² og er den anvendte trækstyrke pr. Papiroverflade.

Specifik tårebestandighed

Punktering / yderligere / rivestyrke, standarder: ISO 1974, DIN 53115 (Brecht-Imset), DIN EN 21974 (grammatikrelateret Elmensdorf riveindeks i mNm³ / g).

Måleenheden for den specifikke rivemodstand er mN · m² / g. Denne måleenhed angiver, hvor let et papir, der allerede har revet tårer på. Til dette formål er papiret forsynet med et snit og fastspændt i rivstyrketesteren (ifølge Elmendorf). Et tryk på en knap udløser et blokeret pendul, som river prøven i løbet af pendulbevægelsen og måler kraften i processen.

Burst modstand

Tryk (i kPa), som et substrat ikke længere kan modstå; sprængningsfaktoren er afledt (tryk på grund af grammatik); Burststyrke ifølge Mullen (DIN ISO 2758: papir; DIN 53141-1: pap), ifølge Schopper (DIN 53113), på bølgepap (ISO 2759, DIN / ISO 3689: våd, FEFCO 4).

Den bursting modstand angiver tryk, der kræves for at gøre et papir burst. Måleenheden for sprængningsmodstand er k Pa . Til dette formål fastspændes standardarket i testindretningen og en membran med en standardiseret overflade presser mod papiret med stigende kraft. Det tryk, der kræves for at gennembore papiret, kaldes burst modstand.

Gapmodstand / styrke

Modstand mod at papir, pap eller en komposit modsætter sig en lodret strækning ( TAPPI T 541) eller en glidende bevægelse (Scott Bond-test: TAPPI T 833 pm-94 og T 569, Brecht-Knittweis spaltemodstand: DIN 54516).

Spaltemodstanden angiver den kraft, der skal påføres, som er nødvendig for at dele papirbanen i løs vægt. Dette bruges normalt til flerlagspapir, hvor flere papirbaner har været våde (25–35%), f.eks. Med foldeæske (FSK) eller særligt omfangsrige papirer (bulkdensitet <1,5), f.eks. Ølfartøjer.

Andre mekaniske parametre

  • Flexural stivhed : ISO 5628, DIN 53121
  • Brudmodstand / brudbelastning: DIN53112
  • Forlængelse ved brud / ved brud: DIN EN ISO 1924-2
  • Curling, buet: ISO 14968: plader fra en bunke DIN 6723-1 / -2: buet hældning, DIN 6023: buehøjde ifølge Brecht.
  • Punkteringsmodstand, punkteringsresistens ': ISO 3036, DIN 53142
  • Rivemodstand
  • Elasticitetsmodul : DIN 53457 (elasticitetsmodul)
  • belastning
  • Sømbrud: DIN 55437
  • Antal foldninger: ISO 5626 (antal dobbeltfoldninger ifølge Schopper)
  • Foldemodstand: ISO 526
  • Kantkrympning
  • Chuck modstand : god sammenhæng mellem IGT (ISO 3783) og Prüfbau chuck test
  • Avanceret kvalitet: ISO 22414
  • Ringknusningsmodstand: ISO 12192

Optiske egenskaber

Gennemsigtighed

Procentforhold mellem refleksionsfaktorer for et enkelt ark over en sort bund og en stak på mindst 20 ark (DIN 53146, ISO 2471) samt strålingstransmittans i UV-vis område (DIN 10050-9).

Papirets uigennemsigtighed refererer til dets evne til at forhindre lys i at skinne igennem. Papir er uigennemsigtigt, hvis det indfaldende lys spredes tilbage eller absorberes i papiret . Jo mere lyset er spredt, jo mere uigennemsigtigt er papiret. Uigennemsigtighed er en ønskelig kvalitet, der minimerer visningen af ​​printet. Et ark, der er 100 procent uigennemsigtigt, tillader ikke noget lys at skinne igennem, og tillader dermed heller ikke udskrivning, forudsat at trykfarven ikke trænger ind. Generelt, jo lavere vægt pr. Arealenhed, jo lavere opacitet af papiret. Fyldstoffets hvidhed og lysstyrke, dets kornstruktur og størrelse, dets brydningsindeks og fyldstofindholdet er faktorer, der bestemmer papirets opacitet.

lysstyrke

Lysstyrken er et mål for papirets lysreflekterende egenskaber, som påvirker gengivelsen af kontraster og halvtoner . Forskellen mellem graden af ​​lysstyrke opnået af kaolin (80 til 90 på ISO-lysstyrkens skala) og graden af ​​lysstyrke opnået med calciumcarbonater (GCC over 90 og PCC 90-95) er betydelig.

Hvidhed

Den grad af hvidhed er en teknisk parameter for refleksionsevne af papir til hvidt lys . Ideelt set måles det med et spektrofotometer . Den numeriske værdi beregnes ud fra spektralfordelingen ved hjælp af forskellige formler. Berger -hvidheden bruges normalt til papir . Med normalt kopipapir uden UV-følsomme lysere er graden af ​​hvidhed ifølge Berger omkring 160. Måleresultaterne påvirkes af optiske lysere og farvestoffer . Derfor bestemmes graden af ​​hvidhed normalt under standardlys , som har en lavere andel af kortbølget UV-stråling end dagslys . Kommercielt tilgængelige hvidbøger bliver normalt lettere. Neutrale hvide papirer målt under standardlys fremstår mere gullige under glødelampelys , men blåhvide i solrigt dagslys eller under lysstofrør .

Graden af ​​hvidhed angiver kun den akromatiske andel af et målt område i forhold til et ideelt hvidt eller ideelt sort område. I tilfælde af to papirer, der har samme grad af hvidhed med hensyn til måleteknologi, kan der være et synligt farvestøb, der forfalsker det subjektive indtryk af hvidhed. Folk opfatter lidt gulligt eller rødligt papir som mindre hvidt, dvs. gråt sammenlignet med et lidt blåligt eller grønligt papir med samme grad af hvidhed.

Hvidhedsgraden bruges som en standardtest i papirproduktion. For at undgå uønskede farvekast skal brugeren også overveje papirets farvestøb ud over hvidheden. Effekten af ​​"stigningen i hvidhed" ved optisk skiftning bruges blandt andet til at "blå" papiret. Den gule farvetone reduceres ved tilsætning af blå pigmenter . Med den såkaldte "presning" brydes for hvidt papir ved at tilføje røde eller brune pigmenter. I begge tilfælde falder den tekniske grad af hvidhed en smule, men det subjektive indtryk af hvidhed øges med blåfarvning og falder med "presning".

Andre optiske egenskaber

  • Glansparametre
    • 45 ° DIN glans
    • 75 ° DIN glans
    • 75 ° TAPPI glans
  • Kubelka-Munk- værdier: bestemmelse af lysspredning og absorptionskoefficient
    • Absorberingsevne
    • Kastekraft
    • Gennemsigtighed
    • gennemsigtighed
  • Farve støbt: Afvigelse fra papir hvid (ISO 11958, DIN 55980: absolut farvestik DIN 55.981: relativ farve støbt ISO 11475: tone afvigelse nummer fra CIE hvidhed)
  • Farvetone , farvelægning: farvemål for tonede underlag, f.eks. B. CIE L * a * b * eller farveforskel Delta E * (ISO 7724, DIN 5033 eller 53140 eller med Elrepho DIN 53145), diffus refleksionsfaktor (ISO 2469, for C / 2 ° ISO 5631).
  • Lysægthed : DIN EN ISO 105-B02, Xenotest Alpha
  • Mottling test: Billedanalysemetode (Mottling Viewer fra Only Solutions), hvormed papirernes uklarhed vurderes
  • Gennemsigtighed: DIN 53147
  • Gulning : DIN 6167

Løberetning

Fourdrinier papirmaskine til laboratoriebrug, Hagen friluftsmuseum

Mens fibrene ligger ensartet i alle retninger i papirfremstilling ved håndkraft, er der ved maskinpapirproduktion på en endeløs skærm en (delvis) justering af fibrene langs båndet. Tapens længderetning i papirmaskinen, også kaldet maskinretning, svarer således til fibrernes foretrukne retning. I avisen er dette kørselsretningen. Tværretningen er på tværs af kørselsretningen. Tværretningen er også retningen af ​​fibertykkelsen, så der i tværretningen er en cirka tre gange hævelse og krympning af papiret i forhold til køreretningen. Papiret er mere strækbart i tværretningen end i maskinretningen.

I papirhandelen og i trykning er maskinretningen og tværretningen tildelt et format ved hjælp af udtrykkene small og short grain :

  • Short grain (SG): Ark, hvis korte kant er parallel med maskinretningen
  • Smalt korn (LG): Ark med den lange kant parallelt med maskinretningen

Denne viden er vigtig for, at formatpositionen kan bruges i forskellige maskintyper, og at yderligere processer skal observeres (foldpositioner, senere bogformat). På denne måde kan registret justeres i omkredsen i trykmaskinen, men ikke i tværretningen. Ved forskydningsarbejde med en stor mængde dæmpningsløsning skal den første plade i maskinen sættes op til at være kortere end den sidste, og papiret skal køre i korn, så hævelsen præcist kan kompenseres fra plante til plante.

I kataloger og på prisetiketter er dimensionen på tværs af kørselsretningen understreget eller med fed skrift eller nævnt først. Forkortelserne SB (smal korn) og BB (kort korn) eller en pil, der markerer kørselsretningen, er også almindelige.

Afhængigt af den fremherskende fiberretning påvirker fugt, temperatur og ældning papiret. I tilfælde af en ujævn justering ændrer hvert kort sin nøjagtige skala forskelligt i de to retninger over tid og med ændringen i vejret eller rumklimaet. Denne effekt kan kun reduceres i maskinfremstillede papirer ved hjælp af specielle eller lagdelte papirtyper.

Når du producerer bøger (og andre objekter lavet af papir), skal du sørge for, at kørselsretningen for alle sider, bogomslaget og omslagsmaterialet løber parallelt med rygsøjlen , da papir altid udvides eller krymper på tværs af dets kørselsretning. Ellers vil bogen let gå i stykker ved bindingen, eller det bliver svært at bladre igennem. Hvis materialets bevægelsesretning ignoreres, når papir og pap limes, fører det til bølgelignende forvrængninger, der er irreversible. Der er flere praktiske metoder til at kontrollere kørselsretningen.

Ved at lime flere lag papir oven på hinanden i skiftevis retning dannes stift papir (sammenligneligt med krydsfiner ), som det er tilfældet med mindst tre-lags Bristol-plade .

Ældningsmodstand

Kravene til bøgernes modstand mod ældning er angivet i de såkaldte Frankfurt-krav fra det tyske bibliotek og Society for Books , såvel som i den amerikanske standard ANSI / NISO Z 39.48–1992 og ISO-standard 9706, accelereret aldring ( simulering: ISO 5630, DIN 6738).

I dag bør aldersbestandigt papir opfylde følgende kriterier:

  • Den naturlige papir eller basen papir skal være fremstillet af 100% bleget cellulose (uden lignificerede fibre),
  • har en pH på 7,5 til 9,
  • indeholde et calciumcarbonatindhold på mindst 3% som yderligere beskyttelse mod skadelige miljøpåvirkninger, calciumcarbonatbuffer (CaCO 3 -buffer),
  • har en defineret rivemodstand på 350 mN på langs og på tværs for papirer med en masse pr. arealenhed på 70 g / m² eller mere
  • har en høj oxidationsmodstand, udtrykt i kappatal .

Livstidsklasser er blevet udviklet som en vejledning i modstandsdygtigheden mod ældning af bestrøget og ikke -belagt papir.

  • LDK 24 til 85: Disse papirer kan kaldes "ikke-aldrende"
  • LDK 12 til 80: en levetid på flere hundrede år
  • LDK 6 til 70: Mindst 100 års levetid
  • LDK 6 til 40: Mindst 50 års levetid

I modsætning til standardisering tilbydes også ældningsbestandigt genbrugspapir, da forskningsresultater har vist, at træmasse og modstandsdygtighed mod aldring ikke udelukker hinanden. For eksempel findes der genbrugspapirer på markedet, der opfylder kravene i levetidsklasse LDK 24 til 85 og også har en alkalireserve i form af carbonat.

brug

Papir bruges hovedsageligt til skrivning og udskrivning og, mest som pap eller pap , til emballering. Andelen af ​​disse to papirgrupper i papirproduktion i Tyskland var henholdsvis 38% og 49% i 2015. Hygiejnepapirer følger på stor afstand med en andel på 6% og tekniske papirer og specialpapirer med en andel på 6%.

Skriv- og trykpapir

Ved skrivning eller udskrivning påføres et farvestof (f.eks. Blæk , toner og trykfarve ) på papir med en enhed. Enten i hånden med en fjerpen , en fyldepen , en blyant , et farveblyant, en tusch eller en skrivemaskine skete.

Siden opfindelsen af ​​bogtryksudskrivning har der været maskiner, der kan overføre en tekst side for side på papir. Med trykpressen opfundet i 1800 -tallet er dette muligt en million gange. Der anvendes forskellige trykprocesser: bogtryk , dybtryk eller offsettryk . På kontorer bruges inkjetprintere eller laserprintere til mindre sidetal.

Mens det i begyndelsen det tilgængelige råmateriale kun tilladt et par forskellige papiregenskaber, papir kan nu stort set er tilpasset de forskellige krav: coated billede trykpapir til kunsttryk , avistrykning som billig, rivefast papir og træfrit ubestrøget papir som kopi papir .

Emballeringspapir

Pap bruges hovedsageligt som pap . Med en plastbelægning, og eventuelt en aluminiumfolie som mellemlag, kan det endda pack væsker som en drik karton. Den mest almindelige pap er bølgepap , der findes i en lang række forskellige typer. Pap- og papkasser er hovedsageligt fremstillet af genbrugspapir . Papiret med den største relative trækstyrke kaldes Kraftpapir . Den består af næsten 100% langfibre cellulosefibre fra nåletræer. Det bruges især til papirsække.

Hygiejne papirer

Hygiejnepapirer er finporerede og absorberende papirer, der produceres på specielle papirmaskiner med en enkelt tørre- eller crepe-cylinder med en diameter på 4-5 meter. Typiske produkter er toiletpapir til engangsbrug , lommetørklæder , køkkenruller og papirservietter . Disse papirer kan være fremstillet af cellulose eller genbrugspapir.

Tekniske og specialpapirer

Denne mangfoldige gruppe papirer omfatter filterpapir (f.eks. Luftfiltre til køretøjer og støvsugere), kabelisoleringspapirer , medicinske papirer, cigaretpapirer og termopapirer . Papirer findes også i metalpapirkondensatorer og elektrolytkondensatorer , hvor de fungerer som en isolator eller bærer for den flydende elektrolyt .

Visuel kunst

Skulptur i naturlig størrelse lavet af massivt papir af Herbert Wetterauer

Papirmache er en blanding af papir, bindemiddel og kridt eller ler, der blev brugt som erstatning for stuk i indretning i det 18. århundrede . Der var en fabrik, hvor loftsdekorationer, buster og endda statuer, der kunne opsættes udendørs i et par måneder, blev lavet af gamle filer til Ludwigslust Palace . Papir findes i modelfremstilling , i den japanske kunst med origami -foldepapir og i collager og samlinger .

Som tysk samtidskunstner genkendes Jutta Barth med sine collager og samlinger. Hun arbejder objektlignende med materialepapiret og laver tegninger på håndlavet genbrugspapir .

Akvarelpapir til akvareller har en vægt pr. Arealenhed på op til 850 g / m². Fotopapir skal være specielt belagt, så det er egnet som bærer til fotoemulsionen eller til brug i inkjetprintere .

Luksus papirer

Sedler og luksuspapirer: farvet stålgravering (omkring 1850), lykønskningskort (1866), postkort med litografi (1902), trykte papkort til fotos (omkring 1900)

Dette er navnet på raffinerede, dekorerede og dekorerede, ofte omhyggeligt forarbejdede papirprodukter, der blev fremstillet fra omkring 1820/1860 til 1920/1930, hvor der var en egen luksuspapirindustri. En række behandlingsmetoder blev brugt til forfining, såsom farvning som hånd- og stencilfarvning, farveudskrivning som krolitografi, guld- og sølvtryk, prægning ( prægning ) og stansning , påføring af fremmede materialer som glimmer, silke og vedhæftning af klapper, klapper og mekanismer i legetøj. Luksuspapir indeholder hengivne og flittige billeder , masser af udsigt ( leporello ), lejlighedsvis (lykønskningskort, jule- og nytårskort ) og billedkort (motivkort), dekorerede brevhoveder , etiketter , alle former for papirlegetøj ( papirteater ), reklamemærker og fotokort og meget mere. Sådanne luksuspapirer er samleobjekter.

I Japan og Kina bruges papir på en række forskellige måder inden for indretning, for eksempel den japanske Shōji , rumdelere dækket med gennemskinneligt washi -papir.

Flyver med papir

Der har været drager lavet af papir i Kina, siden dette materiale har eksisteret. De 1783 bygget Montgolfiere de Brødrene Montgolfier var en luftballon fra lærred , som var dækket med et tyndt lufttæt papirlag. Under Anden Verdenskrig producerede Japan omkring 10.000 ballonbomber lavet af papir, der blev gjort gastæt med lak og transporterede brændbare enheder (5 til 15 kilo) over Stillehavet til Amerika.

I luftfartøjer modelbygning , er papir, der anvendes som en belægning (efterspænding papir ) til vinger i sparring rib konstruktion og til fly skrog. For at gøre dette limes det på, gennemblødt med spændingslak og males over, så snart den nødvendige overfladespænding er opnået ved tørring.

Desuden bruges papir til fremstilling af papirfly . For at gøre dette foldes papiret i en form, der ligner et fly.

tekstiler

Papir kan forarbejdes til tekstiler, på den ene side direkte fra papir, på den anden side kan det skæres i strimler, centrifugeres og væves til tekstiler. Den "papirkjole", der kom på markedet i 1970'erne, var imidlertid specialfremstillede fiberdug, der var billigere end beklædningsgenstande.

Miljøaspekter og genbrug

Genbrugskode til papir

Som enhver industriel produktion forbruger papirfremstilling også ressourcer. Emnerne træ, vand og energi samt papirforbrug i samfundet som helhed diskuteres.

genbrug

Genbrugspapir er den vigtigste råvare til den tyske papirindustri. Den papiraffald udnyttelsesgrad var 78 procent i 2019, i. Med andre ord blev der i gennemsnit brugt 780 kg affaldspapir til fremstilling af et ton papir. Halvdelen af ​​affaldspapiret kommer fra kommercielle og halvdelen husstandssamlinger. Tyskland er nettoimportør af affaldspapir. Affaldshåndteringsindustrien forsyner papirindustrien med affaldspapir i 40 forskellige klasser. Affaldspapiret ryddes op af papirindustrien i sine egne faciliteter og genbruges i papirproduktion.

træ

Træ er den primære fiber, der anvendes i papirmasse- og papirproduktion. Omkring 20% ​​af det fældede træ på verdensplan forarbejdes til papir. Græsfibre bruges også lejlighedsvis i Tyskland. Det træ, der bruges her, stammer fra udtynding eller er et biprodukt i savværker. I Europa har kommercielle skove været brugt til at levere råvarer i århundreder. I Tyskland har skoven været brugt bæredygtigt i over 300 år. Cellulose produceres her af lokalt og grænsenært importeret træ. Den tyske papirindustri kommer også fra papirmasse fra plantager i Spanien og Portugal og fra Sydamerika. Ingen naturlige skove blev ryddet for disse beplantninger. De blev anlagt på tidligere landbrugsjord, der ikke længere var produktive. For at dokumentere bæredygtig skovforvaltning understøtter papirindustrien certificering. Dette gør skovbeskyttelse verificerbar for kunder og forbrugere. Den tyske papirindustri er derfor medlem af de to store certificeringssystemer, "Programmet for Endorsement of Forest Certification Schemes" (PEFC) og "Forest Stewardship Council" (FSC). Den europæiske papirindustri overholder også nøje reglerne i den europæiske træforordning, som forbyder import af træ eller papirmasse fra ulovlig skovhugst.

energi

Papirindustrien har brug for energi til at drive sine systemer, primært for at fjerne det vand, der kræves til produktion fra papirbanen. Omkring halvdelen af ​​den krævede energi kommer fra vedvarende energikilder, og industrien arbejder konstant på at reducere energiforbruget endnu mere alene af omkostningsgrunde. I 1955 var det specifikke energiforbrug omkring 8.200 kWh / t; i dag er det kun omkring 2.645 kWh / t. Det svarer til en besparelse på 68 procent. På trods af al indsats er papirindustrien en af ​​de energiintensive industrier og ville være uden undtagelsesbestemmelser - f.eks. B. gennem den særlige kompensationsregulering for elektricitetskrævende virksomheder i henhold til lov om vedvarende energi - ikke internationalt konkurrencedygtig.

vand

Vand bruges til papirfremstilling, til. B. anvendes som en dispergering og især som transportmiddel for de anvendte fibre. Ved papirproduktion bruges vand også til rengøring af tøjet eller til afkøling af cylindre. Den tyske papirindustri bruger hvert år omkring 250 millioner kubikmeter ferskvand. 72 procent af dette kommer fra overfladevand, 27 procent fra brønde eller kilder. Kun 1 procent tages fra den lokale drikkevandsforsyning. Udvinding og retur af vand er underlagt strenge krav i Tyskland og er forbundet med omkostninger. Vandet skal ikke alene behandles selv, de fleste føderale stater opkræver også gebyrer for dets tilbagetrækning. Retsgrundlaget er EU's vandrammedirektiv, som også specificerer standarderne for spildevandsrensning i henhold til den aktuelle teknik. Anvendelsen af ​​vand er derfor ikke kun et økologisk, men også et økonomisk spørgsmål for papirindustrien. Processer optimeres også her i overensstemmelse hermed, og cyklusserne lukkes stadig tættere. Den specifikke mængde spildevand pr. Kilogram papir, der almindeligvis omtales som et mål for vandforbrug i papirindustrien, var lige under 50 liter i 1970'erne. I dag er det omkring 7 liter pr. Kilogram papir. Foreningen for tyske papirværker indsamler regelmæssigt disse data i en undersøgelse af spildevand og restprodukter. Omkring 30 procent af spildevandet fra papirproduktion - efter forrensning - gives til kommunale rensningsanlæg. De resterende 70 procent rengøres mekanisk og biologisk i moderne interne faciliteter. 4 procent af papirproduktionen kommer trods alt fra fabrikker, der helt har lukket deres vandcyklus, hvilket kun er muligt med vand, der er lavt i salt og hårdhed og til egnede anvendelser.

Papirforbrug

Ifølge en undersøgelse foretaget af INTECUS er det individuelle forbrug af papir pr. Indbygger i Tyskland omkring 100 kg, og hvad angår økonomien som helhed er det omkring 240 kg. Det relativt høje papirforbrug i international sammenligning skyldes hovedsageligt papir, pap og paps vigtige rolle i logistikken i den eksportstærke tyske økonomi, som kræver materialet til transport og produktemballage.

Skadedyr og bevarelse

Bog ( Bruce Chatwins Den Songlines ), spist af papir fisk

Det papir fisk spiser papir på overfladen og årsager huller. Et andet dyrepest er boglusen , der formerer sig parthenogenetisk og hurtigt kan inficere papir, der er blevet fugtigt i store mængder. Blandt svampene er skimmelsvampe af stor betydning, som også begunstiges af fugt og kan forekomme for eksempel som følge af vandskader . Et vigtigt trin i bevarelsen af ​​vådt papir er øjeblikkelig frysetørring .

Visse ingredienser i papir (f.eks. Aluminiumsulfat , der blev anvendt i syremåling) kan danne syrer, der ødelægger papiret. For at modvirke den syre korrosion , automatiserede konserveringssystemerne blev bygget i hvilket "syre" papir neutraliseres og en alkalisk reserve indføres.

Papirforskning

Årsager til papirforskning stammer fra meget forskellige videnskabelige tilgange. Ud over tekniske spørgsmål i papirindustrien er disse også komplekse spørgsmål i historisk bibliotek og arkivbesiddelser. Dette omfatter for eksempel oprindelsesstederne for historiske papirer, herunder deres vandmærker samt ældningsadfærden ud fra et bevarings- og restaureringssynspunkt. Talrige akademiske biblioteker og nogle private institutioner er aktive på dette område rundt om i verden.

Industriel papirforskning i Tyskland er bundlet i Paper Technology Foundation (PTS), der blev grundlagt i 1951 og er finansieret af virksomheder i papirindustrien. Kontraktsforskning og tjenester leveres til papirindustrien og dens leverandører. Desuden driver forskellige leverandører deres egne forskningsfaciliteter.

De tekniske universiteter i Darmstadt og Dresden , München University of Applied Sciences og Baden-Württemberg Cooperative State University i Karlsruhe uddanner papiringeniører . De vigtigste forskningsområder i Darmstadt er genbrugsprocesser og vandcyklusser; I Dresden går forskningen primært på energieffektivitet og overfladeegenskaber.

En anden forskningsfacilitet drives af den største producent af kemiske produkter til papirproduktion, BASF i Ludwigshafen, delvist i partnerskab med Omya .

litteratur

Bøger

  • Josep Asunción: Papirhåndværket. Verlag Paul Haupt, Bern / Stuttgart / Wien 2003, ISBN 978-3-258-06495-6 .
  • Jürgen Blechschmidt (red.): Papirbehandlingsteknologi. 2. udgave, Fachbuchverlag, 2013, ISBN 978-3-446-43802-6 .
  • Paul Ludger Göbel: Papir som materiale i de fine kunst. En oversigt over modernitet og de kreative muligheder for kunstundervisning. Afhandling, University of Potsdam 2007 ( fuld tekst ).
  • Wolfgang Walenski: Papirbogen . Verlag Beruf + Schule, Itzehoe 1999, ISBN 3-88013-584-3 .

Papirets historie

  • Klaus B. Bartels: Papirfremstilling i Tyskland. Fra grundlæggelsen af ​​de første papirfabrikker i Berlin og Brandenburg til i dag. be.bra Wissenschaft verlag, Berlin 2011, ISBN 978-3-937233-82-6 .
  • Ernst Dossmann : Papir fra det gamle Grafschaft Mark - papirproduktion og forarbejdning i det økonomiske område mellem Volme, Ruhr og Hönne. En økonomisk geografi og familiehistorisk undersøgelse af udviklingen af ​​en vigtig industri i Sydvestfalen i nærheden af ​​byerne Hagen, Iserlohn, Hemer, Menden, Fröndenberg og Plettenberg . Mönnig Verlag, Iserlohn 1987, ISBN 3-922885-33-0 .
  • Jürgen Franzke (redaktør): Det magiske stof papir-Seks århundreders papir i Tyskland , München 1990, ISBN 3-88034-478-7
  • Dard Hunter: Papermaking-The History and Technique of an Ancient Craft , New York 1978, ISBN 0-486-23619-6
  • Hans Kälin: Papir i Basel indtil 1500 ; Selvudgivet, Basel 1974; XI, 455 s., Ill. (Diss. Phil. Univ. Basel 1972).
  • Lothar Müller : Hvid magi. Papirets æra. Hanser, München 2012, ISBN 978-3-446-23911-1 .
  • J. Georg Oligmüller og Sabine Schachtner: Papir-Fra håndværk til masseproduktion , DuMont, Köln 2001, ISBN 3-7701-5568-8
  • Érik Orsenna : På sporet af papir: en kærlighedserklæring. C. H. Beck, München, 2014. ISBN 3-406-66093-2 .
  • Alexander Monro: Paper - Hvordan en kinesisk opfindelse revolutionerede verden , C. Bertelsmann, München 2015
  • Armin Renker : Bogen på papir. Berlin 1929, 4. udgave 1951, OCLC 3399822 .
  • Wilhelm Sandermann : Papir, en kulturhistorie. 3. udgave Springer, Berlin / Heidelberg 1997 (første 1988), ISBN 3-540-55313-4 .
  • Frieder Schmidt: Fra møllen til fabrikken - Papirproduktionens historie i den tidlige industrialisering af Württemberg og Baden , Ubstadt-Weiher , 1994, ISBN 3-929366-06-1
  • Heinz Schmidt-Bachem : Lavet af papir. En kulturel og økonomisk historie for papirforarbejdningsindustrien i Tyskland . De Gruyter, Berlin 2011, ISBN 978-3-11-023607-1 .
  • Lore Sporhan -Krempel : Oksehoved og dobbelt tårn - historien om papirfremstilling i Ravensburg. Stuttgart 1952.
  • Peter F. Tschudin : Fundamentals of paper history (=  bibliotek af bøger . Nr. 12 ). Hiersemann, Stuttgart 2007, ISBN 978-3-7772-0208-2 (395 sider).
  • Therese Weber: Papirets sprog. En 2000 års historie. Verlag Haupt, Bern / Stuttgart / Wien 2004, ISBN 3-258-06793-7 .
  • Wisso Weiß : Tidslinje for papirets historie. Fachbuchverlag, Leipzig 1983, OCLC 11783685 .

Magasiner

Essays

Papirets historie

Normer

Weblinks

Wiktionary: paper  - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser
Commons : Papir  - samling af billeder, videoer og lydfiler
Wikisource: Papirkilder  og fulde tekster

Papirhistorie

Brancheforeninger

Individuelle beviser

  1. DIN 6730: 2017-09 Papir, pap og papirmasse - termer, s.45.
  2. Jürgen Blechschmidt (red.): Taschenbuch der Papiertechnik , Fachbuchverlag Leipzig i Carl Hanser Verlag, 2., opdateret udgave 2013, s.37.
  3. Jürgen Blechschmidt (red.): Taschenbuch der Papiertechnik , Fachbuchverlag Leipzig i Carl Hanser Verlag, 2., opdateret udgave 2013, s. 30 f.
  4. Erwin Bachmaier ( bvdm ): Materialer og hjælpematerialer: papir, pap, karton (PDF), p 1 f..
  5. Solid board harzerkartonagen.de
  6. basisvægt papyrus.com
  7. Brug af papir wellpappe-wissen.de
  8. ^ Dard Hunter: Papermaking: Historien og teknikken for et gammelt håndværk. 2. udgave, Dover Publication, 1978, ISBN 0-486-23619-6 (genoptryk), s.5 .
  9. ^ Rudolf Frankenberger, Klaus Haller (red.): Det moderne bibliotek. De Gruyter, 2004, ISBN 978-3-598-11447-2 , s.11 .
  10. a b Jialu Fan, Qi Han, Zhaochun Wang og Nianzu Dai: De fire store opfindelser. I: Yongxiang Lu: En historie om kinesisk videnskab og teknologi. Bind 2, Springer, 2015, ISBN 978-3-662-44165-7 , s. 161-238, online (PDF; 5,9 MB), på springer.com, åbnet den 26. juli 2017.
  11. Mukhtar Ahmed: Det gamle Pakistan - En arkæologisk historie. Bind IV, Foursome Group, 2014, ISBN 978-1-4960-8208-4 , s.316 .
  12. ^ Omar Faruk, Mohini Sain: Biofiberforstærkninger i kompositmaterialer. Woodhead, 2015, ISBN 978-1-78242-122-1 , s.273 .
  13. ^ Konstruktionen af ​​Codex i Maya-civilisationen i klassisk og postklassisk periode. Maya Codex og papirfremstilling.
  14. I sin ordbog Shuowen Jiezi (efter Gerhard Pommeranz-Liedtke: Kunstens visdom. Kinesiske sten gnider. Leipzig 1963, s. 6.)
  15. Dieter Pothmann: Indtryk fra IPH Kina -ekspeditionen.
  16. ^ Dagmar Lorenz: Papir og skrivekultur. Fjerde afsnit i serien: Chinoiseries, 12. februar 1999, på SWR2. (Ikke længere tilgængelig online.) Arkiveret fra originalen den 13. marts 2007 ; tilgået den 21. januar 2017 .
  17. Hyejung Yum: Traditionelle koreanske Paper Making . I: Videnskabelig forskning om Asiens billedkunst . Archetype Publication Ltd. , London 2005, ISBN 1-873132-74-3 , s. 75-80 (engelsk).
  18. ^ Joseph Needham : Videnskab og civilisation i Kina: bind 5 Kemi og kemisk teknologi. Cambridge University Press, 1985, ISBN 0-521-08690-6 , s. 73 f.
  19. ^ Rudolf G. Wagner: Joining the Global Public: State University of New York Press, 2007, ISBN 978-0-7914-7118-0 , s.30 .
  20. Alexander Monro: Paper: Hvordan en kinesisk opfindelse revolutionerede verden. Bertelsmann, 2015, ISBN 978-3-570-10010-3 .
  21. Jeremiah P. Losty: Bogens kunst i Indien. The British Library, London 1982, ISBN 978-0-904654-78-3 , s. 5-12.
  22. ^ Thompson 1978, s. 169; Burns 1996, s. 414 f.
  23. Burns 1996, s. 417 f.
  24. ^ A b Peter F. Tschudin: Værktøjer og kunsthåndværksteknologi i middelalderens papirproduktion. I: Uta Lindgren: Europæisk teknologi i middelalderen. 800 til 1400. Tradition og innovation. 4. udgave. Berlin 1996, s. 423-428, her: s. 424.
  25. Schulte 1939, s. 52–56.
  26. ^ A b Peter F. Tschudin: Værktøjer og kunsthåndværksteknologi i middelalderens papirproduktion. I: Uta Lindgren: Europæisk teknologi i middelalderen. 800 til 1400. Tradition og innovation. 4. udgave, Berlin 1996, s. 423-428, her: s. 424 f.
  27. ^ Peter F. Tschudin: Værktøjer og kunsthåndværksteknologi i middelalderens papirproduktion. I: Uta Lindgren: Europæisk teknologi i middelalderen. 800 til 1400. Tradition og innovation. 4. udgave, Berlin 1996, s. 423-428, her: s. 424-426.
  28. ^ Stromer 1993, s. 14 f.
  29. ^ Michael Reiter: 600 års papir i Tyskland. Frankfurt am Main 1990 (= Börsenblatt für den Deutschen Buchhandel 70, 1990, tillæg: Aus dem Antiquariat , 8, ISBN 0-00-343186-X , s. A340-A344).
  30. AT-HHStA> SbgE> AUR 1228 IV 18 : "18. April 1228, Barletta: Kejser Friedrich II beordrer ærkebiskoppen af ​​Salzburg og hertugen af ​​Østrig Leopold VI. ifølge klagen fra abbedissen i Göß -klosteret, over hvilken kejseren har ret til kautionen, til at forhøre og afgøre hendes tvist med hertug Bernhard om klosterministeriernes arveløse gods i sidstnævnte land. "
  31. Schulte 1939, s. 52–56
  32. ^ Hans Kälin: papir i Basel indtil 1500 ; Selvudgivet, Basel 1974; XI, 455 s., Ill. (Diss. Phil. Univ. Basel 1972), s. 89.
  33. Johann Lindt: Papirfabrikkerne i Bern og deres vandmærker, 1465-1859 (med tysk original: Die Berner Papiermühlen og deres vandmærker ); Paper Publications Society, Hilversum 1964; XXIV, 203 s., 178 plade ill. ( Monumenta chartae papyraceae historiam illustrantia , bind 10).
  34. ^ Hans Kälin: papir i Basel indtil 1500 ; Selvudgivet, Basel 1974; XI, 455 s., Ill. (Diss. Phil. Univ. Basel 1972), s. 26-27.
  35. ^ Fritz Funke: Buchkunde. 6. udgave, Saur, 1999, ISBN 3-598-11390-0 , s.58 .
  36. ^ Kort biografi om Wilhelm Rettinghaus i byen Mülheims internetportal.
  37. Cirka produktionen af ​​5 arbejdsdage af et kar; se Hans Kälin: papir i Basel indtil 1500; Selvudgivet, Basel 1974; XI, 455 s., Ill. (Diss. Phil. Univ. Basel), s. 25.
  38. ^ Peter Eitel: Ravensburg - et tidligt center for papirfremstilling. I: J. Franzke, W. v. Stromer (red.): Det magiske stof papir - seks århundreders papir i Tyskland. München 1990, s. 46-52. Se Michael Reiter: 600 års papir i Tyskland. I: Karl H. Pressler (Red.): Fra Antiquariat. Bind 8, 1990 (= Börsenblatt für den Deutschen Buchhandel - Frankfurter Ausgabe. Nr. 70, 31. august 1990), s. A 340 - A 344, her (til en udstilling fra midten af ​​maj til midten af ​​august): s. A 340 - A 324: “Papirets magi” i Stein nær Nürnberg .
  39. ^ Walter Fritz Tschudin: De gamle papirfabrikker i Basel og deres mærker ; Paper Publications Society, Hilversum 1958; 266 s., Ill. ( Monumenta chartae papyraceae historiam illustrantia , bind 7).
  40. ^ Hans Kälin: papir i Basel indtil 1500 ; Selvudgivet, Basel 1974; XI, 455 s., Ill. (Diss. Phil. Univ. Basel 1972), s. 210-212.
  41. ^ Hans Kälin: papir i Basel indtil 1500 ; Selvudgivet, Basel 1974; XI, 455 s., Ill. (Diss. Phil. Univ. Basel 1972), s. 83-117.
  42. ^ Hans Kälin: papir i Basel indtil 1500 ; Selvudgivet, Basel 1974; XI, 455 s., Ill. (Diss. Phil. Univ. Basel 1972), s. 185.
  43. ^ Gerhard Piccard: Papirproduktion og bogtryk i Basel frem til begyndelsen af ​​1500 -tallet ; i: Arkiv for bogindustriens historie , bind 8, 1966, Sp. 25-322.
  44. ^ Eugène Arnaut (1826-1905): Histoire des protestants du Dauphiné aux XVIe, XVIIe et XVIIIe siècles. Grassart, Paris 1876, s. 23, archive.org .
  45. a b Joachim Lehrmann : Boghandelens og forlagsindustriens tidlige historie i den gamle universitetsby Helmstedt samt historien om de engang vigtige papirfabrikker ved Räbke am Elm og Salzdahlum / Helmstedter og Räbker bog- og papirhistorie . Red .: Joachim Lehrmann. Lehrte 1994, ISBN 978-3-9803642-0-1 , s. 282-285 .
  46. ^ Eberhard Tacke: Opfindelsen af ​​en "ny type papir fremstillet af træmateriale" af Joh. Georg v. Langen omkring 1760 . I: IPH-Info . tape 11 , nej. 2 , 1977, DNB  1036038408 , s. 41 .
  47. ^ Manfred Anders, Peter Bartsch, Karl Bredereck, Anna Haberditzl: Til kemisk forstærkning af papir i forbindelse med papirafsyring . I: IADA Preprints 1995 , s. 81–85 (PDF; 4,4 MB)
  48. ^ Kurt Hess: Cellulosens kemi og dens ledsagere. Akademische Verlagsgesellschaft, Leipzig 1928, OCLC 609584207 , s. 139-165.
  49. Max Zieger: Papirvidenskab . Leipzig (Fachbuchverlag) 1952, OCLC 7686101 , s. 18-27.
  50. Günter Engelhardt, Klaus Granich, Klaus Ritter: Den dimensionering af papir. Fachbuchverlag, Leipzig 1972, s. 12-14, DNB 730155331 .
  51. Otto Wurz: Papirfremstilling baseret på moderne viden. Graz et al. 1951, OCLC 71100773 , s. 46-65.
  52. L. Åkesson (ed.), H. Everling og M. Flückiger: Lexicon af papirindustrien. 2. udgave, Techn. Bureau Zürich, 1905, s. 586, archive.org .
  53. ^ Johann Zeman: Zeman, noter fra Wien -verdensudstillingen. I: Polytechnisches Journal . 214, 1874, s. 1-8.
  54. ^ "Magisk" genanvendeligt papir bruger UV -lys i stedet for blæk. Adgang 8. juni 2020 (engelsk).
  55. Den første bog lavet af æblepapir. Penguin Random House , 13. oktober 2015, tilgås 12. januar 2018 .
  56. Oliver Recklies: Bæredygtighed fortsætter - notesbøger lavet af æblepapir . 6. september 2016, adgang til 12. januar 2018 .
  57. J. Her finder, M. Bröckers: Genopdagelsen af nytteplanten cannabis marihuana hamp . Tysk originaludgave, 41. udgave. Nachtschatten-Verl, Solothurn 2008, ISBN 978-3-03788-181-1 .
  58. a b c d e f g Europa -Kommissionens afgørelse i sag nr. COMP / M.3796 - OMYA / HUBER PCC (PDF; 777 kB), på ec.europa.eu.
  59. Oplysningerne om egenskaberne er baseret på: Papir: Egenskaber og brug , Dias til foredraget “Introduktion til trykning og medieteknologi” på Institute for Printing Machines and Printing Processes (IDD) i TU Darmstadt, s. 2–6 .
  60. Se følte side og skærm side i papir encyklopædi , gmund.com.
  61. DIN 6730: 2017-09 Papir, pap og papirmasse - termer, s.14
  62. DIN 6730: 2017-09 Papir, pap og papirmasse - termer, s.51
  63. A. Haberditzl: Hvordan genkender jeg ældningsbestandigt papir? En kopi. I: Arkivaren. Bind 58, nummer 4, (november 2005), s. 327, online (PDF; 866 kB).
  64. Ursula Rautenberg (Hrsg.): Reclams Sachlexikon des Buch: Fra håndskriften til e-bogen. 3. udgave, Reclam, 2015, ISBN 978-3-15-011022-5 .
  65. ^ Rainer Hofmann, Hans-Jörg Wiesner: Bevaring i arkiver og biblioteker. 5. udgave, Beuth, 2015, ISBN 978-3-410-25411-9 .
  66. min måde at arbejde på. på j-barth-berlin.de.
  67. Elke Gottschalk: papirantikviteter. Luksuspapirer fra 1820 til 1920. Battenberg Verlag, Augsburg 1996, ISBN 3-89441-216-X .