Papier ist eines der am häufigsten verwendeten Produkte auf unserem Planeten, das wir jeden Tag verwenden. Wenn wir auf ein Stück Papier schreiben oder zeichnen, denken wir wahrscheinlich nicht darüber nach, welchen langen Weg dieses Material gehen wird, bevor wir zu einem ordentlichen Blatt werden, das gebrauchsfertig ist. Wie funktioniert der Prozess der Papierherstellung aus Holz?
Im Herzen der Papierherstellung liegt die Zellulose – die Hauptkomponente, die aus Holz gewonnen wird. Der Prozess beginnt mit der Herstellung des Holzes, das nach einer bestimmten Vorbereitung in die Papierfabrik gelangt. Zuerst durchläuft das Holz eine Reihe von mechanischen Operationen - Schleifen, Dampfbehandlung und Mischen mit Wasser, um eine sogenannte "Holzmasse" zu erzeugen.
Als nächstes wird die resultierende Masse chemisch behandelt, verschiedene Chemikalien werden hinzugefügt, die die Holzmasse erweichen und nützliche Komponenten von anderen unauslöschbaren Substanzen trennen. Die nach der Verarbeitung erhaltene Masse ist die Zellulose, die Hauptkomponente des Papiers. Als nächstes wird die Zellulose durch spezielle Pressmaschinen geleitet, um überschüssige Flüssigkeit zu entfernen und ein "rohes Blatt" Papier zu erhalten.
Der Prozess der Papierherstellung aus Holz
Schritt 1: Vorbereitung des Rohstoffs
Der Papierherstellungsprozess beginnt mit dem Zerkleinern und Vorbereiten der Holzmasse. Spezielle Maschinen zerkleinern das Holz in kleine Splitter, die dann mit Wasser und chemischen Reagenzien vermischt werden, um so genannte Zellulose zu erhalten.
Schritt 2: Papiermasse bilden
Die im vorherigen Schritt gewonnene Zellulose wird mit viel Wasser gemischt, um eine viskose Masse zu erhalten. Diese Masse wird dann zu einer speziellen Maschine namens Former zugeführt. Der Former bildet ein gleichmäßiges Blatt Papier, indem er durch Filter und Netze läuft und sich zusammenzieht, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen.
Schritt 3: Trocknen und Veredeln
Nach der Bildung der Papiermasse führt das Blatt Papier weiter durch das Trocknungssystem. Dies kann mit Heizrollen oder beheizten Zylindern hergestellt werden, bei denen Wasser verdunstet und die Masse in Papier umgewandelt wird. Danach durchläuft das Blatt Papier ein Verfahren zum Aufhellen und Veredeln, in dem spezielle chemische Verbindungen aufgetragen werden, um dem Papier bestimmte Eigenschaften zu verleihen.
Schritt 4: Verarbeitung und Veredelung
Der letzte Schritt im Papierherstellungsprozess ist die Verarbeitung und Fertigstellung des Papiers. Je nach Verwendungszweck des Papiers können zusätzliche Schichten oder Beschichtungen aufgebracht werden, um ihm zusätzliche Eigenschaften wie wasserabweisende Eigenschaften oder erhöhte Festigkeit zu verleihen. Danach durchläuft das Papier das Schneidverfahren und kann zur späteren Verwendung in Rollen oder Blechen verpackt werden.
Daher umfasst der Prozess der Papierherstellung aus Holz mehrere wichtige Schritte, von denen jeder seinen einzigartigen Beitrag zur Schaffung eines qualitativ hochwertigen Produkts leistet. Es erfordert nicht nur spezielle Ausrüstung, sondern auch die Fähigkeiten und die Erfahrung der Produktionsarbeiter, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.
Holzhacken und -ernte
Der Prozess der Papierherstellung aus Holz beginnt mit dem Holzhacken und dem Holzhacken. In erster Linie werden Bäume ausgewählt, die zur Herstellung von Zellstoff verwendet werden. Normalerweise werden Nadelbäume wie Kiefer und Fichte zur Papierherstellung verwendet, die sich durch einen hohen Zellstoffgehalt auszeichnen.
Als nächstes werden die ausgewählten Bäume gefällt. Das Holz, das durch das Hacken erhalten wird, wird einer primären Behandlung unterzogen, die das Entfernen von Ästen und Rinde sowie das Sägen in Balken oder Brennholz umfasst. Holzstämme werden zur Herstellung von Zellstoff verwendet und Holz wird zur Herstellung von Biokraftstoffen oder technologischem Dampf verwendet.
Die Holzernte beinhaltet auch das Sortieren. Abhängig von den Anforderungen und Eigenschaften des zielgerichteten Produkts (Papier) kann das Holz nach Größe, Sorte, Rasse und Qualität sortiert werden. Dies ermöglicht eine effizientere Nutzung des Holzes in den nächsten Phasen der Papierherstellung sowie eine optimierte Kostenoptimierung.
Reinigung und Vorbereitung der Holzmasse
Die Papierherstellung aus Holz beginnt mit der Reinigung und Vorbereitung der Holzmasse. Dazu werden verschiedene Methoden verwendet, einschließlich der mechanischen Bearbeitung und der chemischen Bearbeitung.
Der erste Schritt bei der Herstellung der Holzmasse besteht darin, die Rinde und die äußeren Verunreinigungen zu entfernen. Dies kann durch mechanische Ausrüstung wie Brecher und Zerkleinerer erreicht werden, die das Holz abbauen und die Rinde von der Nutzmasse trennen.
Die Holzmasse durchläuft dann verschiedene Auflösungs- und Trennschritte, um Harze, Lignin und andere unerwünschte Substanzen zu entfernen. Dies sorgt für eine sauberere und gleichmäßigere Holzmasse, die zur Papierherstellung verwendet wird.
Nach der Reinigung und Vorbereitung durchläuft die Holzmasse den Prozess der Fasertrennung. Dies kann durch verschiedene Methoden wie mechanisches Zerkleinern, chemische Einwirkung und Wärmebehandlung erreicht werden. Das Ergebnis sind die Fasern, die die Grundlage für die Papierherstellung bilden.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Holzmasse während des Reinigungs- und Vorbereitungsprozesses mit chemischen Reagenzien behandelt werden kann, um ihre Qualität zu verbessern. Zum Beispiel kann das Hinzufügen von Bleichmitteln helfen, weißes Papier zu schaffen. Solche chemischen Behandlungen können jedoch negative Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit haben, daher versuchen die Hersteller, umweltfreundlichere Verarbeitungsmethoden zu verwenden.
Das Ergebnis der Reinigung und Vorbereitung der Holzmasse ist eine qualitativ hochwertige und homogene Rohstoffbasis für die Papierherstellung. Die Qualität des fertigen Produkts hängt von der Vorbereitungsphase ab, daher achten die Hersteller besonders auf diese Fertigungsphase.
Papierformungs- und Trocknungsprozess
Nach dem Erhalt der Zellulose aus dem Holz beginnt der Papierformungsprozess. Die resultierende Zellstoffmasse wird zuerst gebleicht und von Verunreinigungen gereinigt, danach wird sie auf einer speziellen Maschine verteilt.
Die Verteilung der Zellstoffmasse erfolgt über ein horizontales Sieb, durch das überschüssiges Wasser abgetrennt wird. Die Masse wird dann auf eine rotierende Walze zugeführt, die die Luftblasen entfernt und die Zellulose über die Sieboberfläche verteilt.
Als nächstes wird die Zellstoffmasse auf das papierbildende Fach oder den Wrangel gelegt, wo sie gleichmäßig verteilt ist. In diesem Stadium werden spezielle Zusatzstoffe hinzugefügt – Bindemittel, um die Eigenschaften des Papiers zu verbessern.
Der nächste Schritt ist das Trocknen des Papiers. Die gebildete Masse wird dem mit Dampf beheizten Trockenzylinder zugeführt. Auf diese Weise verdunstet überschüssige Feuchtigkeit und das Papier wird dichter und fester.
Nach dem Trocknen durchläuft das Papier eine Reihe von Skalierwalzen, die es von der Oberfläche des Trockenzylinders entfernen. Das Papier wird dann auf eventuellen Feuchtigkeitsresten durch das Trocknungssystem geleitet und schließlich auf Spulen gewickelt.
| Prozessschritt | Die Beschreibung |
|---|---|
| Bleichen und Reinigen von Cellulose | Entfernen von Verunreinigungen und geben der Zellulose eine schneeweiße Farbe. |
| Verteilung der Zellstoffmasse | Die Zellulose wird auf einer speziellen Maschine mit einem Sieb und einer Rolle verteilt. |
| Papierbildende Bühne | Die Zellulose wird gleichmäßig auf dem Tablett verteilt und Bindemittel werden hinzugefügt. |
| Papiertrocknung | Die Masse wird mit Dampf und Skalierung am Zylinder getrocknet. |
| Papier vom Zylinder entfernen | Das Papier wird mit Rollen von der Oberfläche des Trockenzylinders entfernt. |
| Trocknen und Wickeln | Durchläuft ein Trocknungssystem und baumelt auf Spulen. |
