Har du någonsin öppnat en bok för att läsa och undrat hur pappret den är tryckt på gjordes? Titta runt i ditt rum just nu och se hur många saker som är gjorda av papper: dina läroböcker, anteckningsböcker, ett kort du fick på din födelsedag och till och med tapeterna på dina väggar är alla pappersprodukter.
Vi använder papper varje dag för så många saker att vi har svårt att tänka oss en värld utan det.
Vi får en tidning levererad som berättar vad som händer i världen. Servetter, pappershanddukar och till och med toalettpapper är viktiga för vår vardag. I klassrummet eller på kontorer skriver vi på papper, och så vidare. Vi förlitar oss helt enkelt på papper under hela vår vardag.
Enligt många historiker uppfanns papper i Kina omkring 105 f.Kr. En tjänsteman vid det kejserliga hovet under Han-dynastin använde fisknät, trasor och hampaavfall för att skapa ett pappersark. Med tiden utvecklades processen till att använda moderna tekniker som utvecklades på 1800-talet i Europa med en maskin som producerade en kontinuerlig pappersrulle istället för bara enskilda ark.
Denna nya process avslutade 2 000 år av tillverkning av papper från trasor. Det var också början på produktionen av tidningspapper. Dagens papper tillverkas till största delen av två olika produkter: massavedsstockar och återvunnet material från papper.
Att välja rätt sorts träd för att göra papper
Olika sorters träd ger en annan textur av papper. Mjuka träslag som tall har längre fibrer och ger papper mer styrka. Lövträfibrer är kortare men tenderar att fungera bättre i tryck- och skrivpapper.
Viss avverkning sker som ett kalhygge, vilket innebär att alla träd huggs ner i ett visst område och rensar det området. Annan avverkning sker selektivt, bara vissa träd avverkas. Denna process kan vara skadlig för de kvarlämnade träden om den inte görs ordentligt. Kvarvarande träd kan skadas av utrustningen eller helt enkelt genom att ett träd tappas runt den.
Processen att tillverka papper
För att göra papper av träd måste det råa virket förvandlas till massa. Denna massa består av träfibrer och kemikalier som blandas ihop. De kan antingen bearbetas mekaniskt eller kemiskt. Med mekanisk massaframställning maler maskiner flis till massa. Fibrerna mals ner mer i denna process, så papperet som görs är inte lika starkt. Denna typ av papper används ofta för tidningspapper och telefonböcker.
Den andra och vanligare metoden är kemisk massaframställning. Kemisk massaning skapar starkare papper, eftersom denna metod eliminerar det mesta av det naturliga limliknande ämnet i massan.
Massan innehåller mycket vätska som måste tas bort för att papperet ska kunna tillverkas. Processen skiljer sig inte mycket från den process som användes av de gamla kineserna för nästan 2 000 år sedan.
Massan sprayas på stora nätnät. Detta skapar en matta av massa som sedan går igenom flera processer för att få bort vattnet och torkas ut till papper. Det våta pappret lyfts från nätskärmen och pressas sedan många olika gånger genom en serie pressar för att pressa ut vattnet. När papperet har tagit bort cirka 50 procent av vattnet värms det upp för att torka till mellan 5 och 8 procent vatteninnehåll. Vid denna tidpunkt kan pappret gå igenom behandlingar för att skapa olika texturer. Den lindas sedan till en rulle. Dessa pappersrullar är så stora att stora kranar måste användas för att flytta dem.
Papper gjord av andra fibrer
Det mesta papper är tillverkat av trämassa; men det finns andra material som kan användas för att göra papper. Papper kan tillverkas av bomull, linne, gräs, halm, sockerrör eller till och med av betor. Längden på fibrerna i anläggningen avgör vilken typ av papper som kan tillverkas av just den fibern.
En sak vi använder varje dag, som inte är gjord av papper utan istället av bomullsfibrer, är det papper som våra pengar är tryckta på. Pappersvaluta är gjord av en speciell blandning av bomull och linnefibrer. Denna blandning gör det lättare för människor som arbetar med pengar varje dag, som bankkassörer, att se om pengarna är riktiga eller falska. Denna blandning gör det också svårare för människor att försöka skriva ut sina egna pengar illegalt, alltså förfalska sedlar.
Papprets historia
Den första skrivytan gjordes i det gamla Egypten av en växt som heter Papyrus, den kungliga växten i Egypten.
Papyrusväxt
Kärnan i papyrusväxten skars i vävnadstunna remsor, lades sedan över varandra och pressades samman under tryck. Detta gjorde remsorna till ett tunt, slätt och hållbart laminerat material som inte var riktigt papper.
Papper och papyrus är inte samma sak, men blir ofta förvirrade eftersom ordet papper kommer från det egyptiska ordet för papyrus, ”Pa-prro”.
Kineserna började använda vävda textilier som sina skrivytor och en kalligrafistil med penna och bläck. Böcker och rullar tillverkades av vävt tyg för hand, och det vävda tyget lämnade mycket avfall efter att ha trimmats till böcker och rullar.
År 105AD utvecklade Ts’ai Lun idén att slå det kasserade tyget till fibrer, suspendera dem i vatten och matta dem till ark (att skapa den grundläggande processen för att göra papper).
Nyheten om papperstillverkningsprocessen spreds inte snabbt. Det tog över 1 000 år innan processen nådde Europa.
Tidslinje för papperstillverkning
Det var inte förrän 1789 som Nicolas Louis Robert från Frankrike skapade konceptet för den första pappersmaskinen. Den franska revolutionen lade Nicolas planer att utveckla maskinen på is, så han skickade sin idé och design till sin svåger i England.
Det var här 1803 som den första framgångsrika pappersmaskinen utvecklades. Henry och Sealy Fourdrinier var entusiastiska anhängare av projektet och större det ekonomiskt. Detta gav plats för maskinens namn, Fourdrinier. Denna maskin blev standarddesignen för pappersmaskiner, som är praktiskt taget desamma idag.
Pappersframställningsprocessen:
De grundläggande principerna för att tillverka och forma papper har inte förändrats sedan Ts’ai Lun uppfann processen för nästan 2000 år sedan. Trä- eller bomullsfibrer slås tills de bryts ner till små partiklar, och fibrerna späds ut med vatten för att göra massa och placeras i en reservoar.
Massareservoar
Massa doseras sedan ut i en kontinuerlig ström på en rörlig trådsil. Den rörliga tråden skakas mekaniskt sida till sida för att fördela massan jämnt över silen och dränera vatten. Sugboxar under skärmen hjälper också till att tömma överflödigt vatten.
Massan överförs sedan till en vävd filt och för papper genom en pressrulle som tar bort ännu mer vatten. Genom att variera den vävda texturen och filtarnas placering kan den färdiga texturen på papperet varieras. Akvarellpapper, till exempel, använder en mycket kraftigt strukturerad filt, medan filtarna för rit- och skisspapper har väldigt lite struktur. Vid denna tidpunkt har fibrerna låst sig och papperet har torkat tillräckligt för att passera genom ånguppvärmda cylindrar.
Därefter körs papperet genom ett ”limningsbad” för att förbättra arkets arbetsegenskaper. Limningen förseglar fibrerna individuellt eller som en struktur för att framkalla vattenhållning.
Till exempel har ritpapper fler dimensioner för vattenhållning, där akvarellpapper kräver ett annat tillvägagångssätt för att tillåta absorptionsförmåga samtidigt som en inre barriär bibehålls.
Efter limningsbadet torkas papperet igen. Vid denna tidpunkt kommer den att gå igenom olika efterbehandlingsprocesser beroende på papperstyp. En kalenderstapel, som är en stor bunt rullar som papperet kör på, bestämmer arkets slutliga jämnhet. Graden kan justeras för att ändra jämnheten på ett ark.
