A papír és a papírgyártás észrevétlenül határozza meg a mindennapjainkat. Ez az anyag és a gyártás folyamata meghatározó szerepet játszik már az ókor óta. A papírgyártás az életünk terén mindenhol megjelenik, hiszen élelmiszereink nagy része ebbe van csomagolva, hivatalos ügyeinket sokszor még ma is papír formájában intézhetjük, ezekre rajzolunk, írunk… A gyártásnak köszönhetjük a papír simaságát, fehérségét, vastagságát, formáját, esetleg színét is, ennek fontossága pedig az, hogy sok márka egyediségét ezekről az adott színekről, formákról ismerjük fel, ezzel képviselve az adott márkát. A következőkben megismerkedhetünk a papírgyártás történetével, lépéseivel, hogy Magyarországon milyen körülmények között zajlik a gyártás, illetve a gyártáshoz szükséges alapanyagokkal és az újrahasznosítás gyártási folyamatával.
A papírgyártás története
A neve a görög „papirusz” szóból, az ókori Egyiptomból származik. A papír két fajtáját különböztetjük meg, melyek a természetes és a szintetikus papír. Ennek oka, hogy van olyan, amely természetes és van, ami mesterséges anyagból tevődik össze.
A története egyébként teljesen logikus, hiszen ahogy az emberek megtanultak beszélni, szükségét érezték ezek lejegyzetelésének. Történeteiket, tapasztalataikat elkezdték fokozatosan leírni, és így alakult ki a papírra és a papírgyártásra való igény, hiszen az írás sokasága és szükségessége egyre csak gyarapodott. Ám a papírra való írást megelőzték a barlangrajzok, a kavicsos számolások és a különböző népek fejlődései, természeti adottságai és szokásai. A barlangrajzokat követte a fakéreg, a csiszolt kő, valamint -az akkoriban legelőrehaladottabb- az agyagtábla.
A papírgyártás folyamatát az akkori egyiptomiak javában űzték a papiruszsás felhasználásával, ugyanekkor rájöttek arra, hogy több mindenre is felhasználható ez az anyag. Több száz éven át gyártották a papiruszt, környező országokba is szállították, viszont a kedvezőtlen politikai helyzetek miatt kénytelenek voltak ezt megszüntetni.
A fennálló kellemetlenség miatt muszáj volt más alternatívát találni a gyártás folytatására, ebből a helyzetből ered az állati eredetű pergamen. Hatékonyabbnak tartották, hiszen ezt az anyagot már hajtogatni is lehetett, így borítókat és gerincet is tudtak a könyveknek belőle gyártani.
A papírgyártás technológiája ezután Kínából terjed el a világ többi részére. Az ázsiai országban már vagy ezer éve ismerték a gyártás folyamatát, de Európában jóval később lett ismert. Sokáig drága és kényes volt a papír előállítása, amíg rá nem jöttek arra, hogy a fák rostjaiból is elő lehet állítani a papírgyártáshoz szükséges anyagokat. Ez Írországban történt meg és nem is sejtették, hogy mekkora áttörést hozott ez az utókornak és a papírgyártás folyamatában milyen mértékű volt változás. Gutenbergnek is köszönhető nagyrészben az előrehaladás, hiszen az első nyomtató megjelenésével egyre csak növekedett a papírgyártás igénye.
A gyártás lépései
Említésre került a papírgyártás történetének bemutatása során a nyersanyag fontossága, így értelemszerűen az első lépés a nyersanyag előállítása, azaz a fák kivágása, feldarabolása. Kiemelendő, hogy a fa kérgét nem használják fel a nyersanyag előállítása során, hiszen a kéreg pigmentjei teljesen besötétítenék a lapokat.
Az apróra feldarabolt fákat vízbe áztatják, hogy az összes elemi rostot ki tudják nyerni és ezáltal a fa teljesen folyékony lesz. Tudjuk, hogy a fa eredetileg barna színű, tehát a papír makulátlanságához szükség van valamilyen kémiai anyagra van szükség, ami a hidrogén-peroxid és/vagy a klór. Ugyanekkor kerülnek a különféle adalékanyagok hozzáadásra, pl. színezékek a színes papírlapok esetén. A gyárakban egyre inkább figyelnek a tudatosságra, azaz az így keletkezett szennyvizet különféle tisztítási módszerekkel kezelik, ennek következtében eltávolításra kerülnek a vegyi anyagok.
A papírgyártás folyamatának következő lépése a szitálás, melynek során kerül eldöntésre, hogy milyen papírt fognak gyártani. Miután a folyékony papír felkerült a szitára, hengereléssel kipréselik belőle a vizet, a henger nyomására tudják a papír vastagságát is beállítani, s ezután a papír száradása is megindul. Ezt a folyamatot otthon is elő lehet készíteni a papír újra hasznosításával (apró darabokra kell tépdelni a papírt), melynek folyamata ugyanez. Az otthoni szitát mi is elő tudjuk állítani, de venni is lehet különböző méretekben. A hengerlést különféle nehezékekkel tudjuk megtenni, pl. könyvekkel, téglával, fával.
Utolsó lépése a folyamatnak, hogy a kész papírt lehűtik, kifeszítik, megszárítják és feltekercselik. A papírgyártás végeztével így készítik elő a különböző gyárakba, feldolgozó üzemekbe, ahol a kész anyagot feldolgozzák dobozoknak, újságpapíroknak, illetve más papírárunak.
A papírgyártás Magyarországon
Egyes források szerint a papírgyártás hazánkban a 16. század környékén terjedhetett el, ám a források a papírmalmokról bizonytalanok.
Hazánkban a papírgyártás a rendszerváltás előtt jelentős szerepet játszott, majd a gyárak privatizálása után ez kis időre visszaszorult. Ám a tudatosság jegyében fordult a kocka, és újból nagyobb hangsúlyt fektetnek a papírgyártásra. Egy időben OKJ-s képzéseket indítottak a szakemberek kiképzésére, azt megelőzőleg pedig szakiskolákban lehetett a papírgyártáshoz szükséges tudásra szert tenni.
Számos papírgyárral találkozhatunk az ország különböző pontjain, ahol minden gyárnak megvan a maga sajátossága és titka. A papír hazánkban jellemzően nem fából, hanem búzaszalmából készül.
Az alapanyagok
Az előző bekezdésekből tudjuk már, hogy a papír eredetileg növényi eredetű. A legfontosabbnak a fát mondhatjuk, de vannak más növényi anyagok, melyek nagyszerű társként szolgálnak a papírgyártás során. Ilyenek a kender, a len, a nád és a gyapot.
A papír legfontosabb alkotóeleme a cellulóz. A papírgyártás megkezdése előtt ezért játszik fontos szerepet a növények átmosása, hogy az egyéb anyagokat, amelyek a cellulózt kísérik, eltávolításra kerüljenek.
Ha a cellulóz előállításra került, akkor lényegében ki is lehet jelenteni, hogy a papír félkész állapotban van. Ha egy anyag cellulózban gazdag, már félsiker. Ahhoz, hogy ez a félkész állapot fennálljon, át kell esnie egy folyamaton, amely mechanikai és kémiai folyamatok lehetnek. Ezeket az alapanyagokat cellulóztartalom által meg lehet különböztetni, mely lehet a facsiszolat (csiszolással elemi rostokra bontva), félcellulóz (lignintartalom csökkentése lúgos főzéssel) és a tiszta cellulóztermék (lignin- és hemicellulóz teljes kifőzése lúggal és savval). A papír tisztasága és fehérsége ezen folyamatok alkalmazásával kontrollálható.
A papír gyártása környezetkímélő módon
A környezet kímélése érdekében egyre nagyobb hangsúlyt kap a papír újrahasznosítása. A papírgyárak igyekeznek a papírt újrahasznosítani jónéhány éve, hiszen rájöttek arra, hogy a papír újra felhasználásával alapanyagot lehet megspórolni.
Az újrahasznosítási folyamata során elsősorban a papírt szelektíven kell összegyűjteni. A szelektíven gyűjtött papír hulladékválogatóba kerül, ahol szétválogatják a nem oda illő anyagoktól (pl. fólia, celofán, füzetspirál). Az elkészítése hasonló, hiszen a szétválogatott papírt ugyanúgy pépesíteni kell, vegyi anyagokkal kezelni, amely által a színezéket, tintát kivonják. Azután következik a már előzőekben leírt szitálási folyamat, ahol a papírrostokat szétválasztják a hozzáadott víz által, így a papír felülete simábbá, könnyebben feldolgozhatóvá válik. Ha ezzel elkészülnek, a papírban található vizet préseléssel és szívással távolítják el, majd elpárologtatják a maradék vizet egy magasabb hőfokon.
Természetes és szintetikus fajtái vannak a papírnak, egyik természetes anyagokból, másik pedig mesterséges összetevőkből készül el. Természetes lehet a fa, kender, len, szintetikus pedig bármiféle műszálak belekeverése a papírba.
Ezzel a papír vastagságát tudják kontrollálni, illetve a papír száradási idejét tudják felgyorsítani.
A cellulóz maga a sejtfal fő alkotója, melyből ki lehet vonni a lignint, ami lerakódik a cellulózvázba és merevebbé teszi a sejtfalakat, valamint a hemicellulóz a sejtek közötti réseket ragasztóanyaggal látja el.