Wie wird Papier hergestellt?

Sie halten es täglich in der Hand, legen es als Kopierpapier in Drucker und Kopierer ein, schreiben, malen und zeichnen darauf und haben sich daher vielleicht auch schon einmal gefragt: Wie wird Papier eigentlich hergestellt?

Wie wurde Papier früher hergestellt?

Ist das Kopierpapier, das Sie heute in Ihrem Büro nutzen, mit 80g/m² gerade einmal 0,1 mm dick, so wies das Papier vor rund 700 Jahren mindestens eine Grammatur von 110 g/m² und eine unregelmäßige Dicke von durchschnittlich 0,2 mm auf. Denn bis ins Mittelalter wurde Papier noch von Hand aus der Bütte geschöpft. Erst durch die Erfindung der wassergetriebenen Papiermühlen ab dem 13. Jahrhundert und die Erfindung der Elektrizität im 19. Jahrhundert konnten bestimmte Arbeitsschritte in der Papierherstellung schrittweise mechanisiert und im Zuge der Industrialisierung ab dem 20. Jahrhundert schließlich vollumfänglich automatisiert werden, sodass Sie heute eine große Auswahl an Papierstärken für unterschiedlichste Anwendungen im Handel finden. Doch nicht nur in der Dicke und Haptik unterscheiden sich die historischen Papiere deutlich von den heutigen, sondern auch im Herstellungsrohstoff:

Von wegen Holz! Hadern als wichtigster Papierrohstoff

Als wichtigster Rohstoff für die Papierherstellung galt bis ins 18. Jahrhundert nicht das heute übliche Holz, sondern Lumpen (Hadern). Denn dieser Rohstoff war überall verfügbar und daher unschlagbar günstig. Da der Papierbedarf jedoch immer größer wurde, das Angebot an Lumpen aber gleich blieb, sah man sich ab dem 18. Jahrhundert nach neuen Rohstoffquellen für die Papierherstellung um und verwendete von da an vornehmlich Holz. Mehr zur Geschichte der Papierherstellung finden Sie hier.

Wie wird Papier heute hergestellt?

Bis heute bilden immer noch dieselben Rohstoffe die Grundlage zur Herstellung von Papier wie noch vor 200 Jahren. Denn neben Holzfasern kommen nach wie vor auch die Holzfasern von Altpapier, die Zellstofffasern von einjährigen Pflanzen (z. B. Weizen, Roggen, Gras, Zuckerrohr, Bambus), die Faserstoffe aus Hadern (Lumpen) und reine Cellulose für die Papierherstellung zum Einsatz. Dabei erfolgt die industrielle Papierherstellung mittels moderner Papiermaschinen in insgesamt sechs Schritten:

So wird Papier gemacht:

1. Schritt: Stoffaufbereitung

Der Rohstoff für die Papierherstellung wird entweder durch mechanischen Aufschluss erzeugt, indem Holz zu Holzfasern zermahlen wird, oder durch chemischen Aufschluss (Sulfatverfahren): Dabei wird das Holz in einer Lauge gekocht, um das holzinterne Bindemittel Lignin zu entfernen und Zellstoff zu gewinnen.

Zugabe von Füllstoffen

Je nach Papierqualität werden den reinen Holz- oder Zellstofffasern noch bis zu 30 % spezifische Füllstoffe beigegeben. Dazu zählen zum Beispiel:

• Kaolin (Porzellanerde) oder Calciumcarbonat als Streichpigment für Beschichtungen.
• Talkum zur Optimierung der Papierlaufeigenschaften und Verringerung der Porosität von ungestrichenen Papieren.
• Titanweiss (Titandioxid) für eine hohe Opazität, bessere Lichtstreuung und satten Glanz.
   

Wie wird Recyclingpapier hergestellt?

Für die Herstellung von Recyclingpapier werden die in Altpapier vorhandenen Papierfasern einfach neu genutzt, indem das Altpapier in Wasser in seine einzelnen Holzfasern zerlegt und mittels Deinking (chemisches Entfärben) von eventuellen Druckfarben gereinigt wird. Übrigens: Wussten Sie, dass die Recyclingquote von Altpapier in Europa 1991 noch bei 40 % und im Jahr 2020 bereits bei 74 % lag? Tendenz weiterhin steigend!

2. Schritt: Bleichen von Holz- oder Zellstoff

Die Holz- oder Zellstofffasern werden unter Zugabe von Bleichmitteln wie Chlor, Chlorverbindungen, Ozon, Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid bis zum gewünschten Weißegrad gebleicht. Aus Umweltschutzgründen wird dabei inzwischen mehrheitlich auf die Verwendung von Chlorgas verzichtet, sodass heute in der Regel elementarchlorfreies (ECF) oder total chlorfreies (TCF) Papier produziert wird. Weitere Informationen zum Bleichen von Papier ohne Chlor finden Sie hier.

3. Schritt: Holz-/Faserbrei

Die gebleichten Holz- bzw. Zellstofffasern werden mit Wasser versetzt, sodass ein dünner Faserbrei entsteht. Dieser Brei wird mittels Aufspritzen auf Siebe zu einer Papierbahn geformt.

4. Schritt: Pressen und Trocknen

Im Sieb läuft das Wasser des Faserbreis ab und es bildet sich ein immer gleichmäßigeres Papiervlies, das in der Papierpresse über mehrere Walzen geführt wird, um das Wasser herauszupressen. Anschließend durchläuft die ausgepresste Papierbahn den Trockner, wo dem Papier mittels heißem Dampf die restliche Feuchtigkeit entzogen wird.

5. Schritt: Oberflächenveredelung

Um unterschiedliche Qualitäten und Sorten von Papier zu erhalten, wird die Papieroberfläche veredelt bzw. mit spezifischen Eigenschaften ausgerüstet. Dazu zählen:

• Leimung: Auftrag von Leimen zur Steigerung der Festigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und damit auch der Bedruckbarkeit des Papiers.
• Glättung: Oberflächenglättung durch zusätzliches Walzen zur Produktion spezieller hoch- bzw. sogenannter maschinenglatter Papiere.
• Streichung: Auftrag von Bindemitteln zur Optimierung der homogenen Oberflächenstruktur, Bedruckbarkeit und der optischen Eigenschaften des Papiers.
• Superkalandrierung/Satinage: Mittels Wärme und Druck wird das Fasergefüge in Kalandern zu einer halbmatten, matten oder glänzenden Satinierung oder auch bis zur Transparenz (Zeichenpapiere) verdichtet.

6. Schritt: Aufrollen und Zuschnitt

Im letzten Schritt der Papierherstellung wird die veredelte Papierbahn zu großen Papierrollen aufgewickelt und zum Zuschnitt transportiert, wo es auf das gewünschte Format zugeschnitten und für den Handel verpackt wird.

Wie wird Papier hergestellt – Kurzfassung

Seit der Erfindung des Papiers hat sich an seiner Herstellungsweise kaum etwas geändert. Denn die einzelnen Arbeitsschritte wurden über die Jahrhunderte zwar mechanisiert und dann automatisiert, sind in ihrem Kern aber immer gleich geblieben: So werden die Fasern aus Holz, Altpapier, Lumpen (Hadern), einjährigen Pflanzen oder reiner Cellulose mit Wasser zu einem Papierbrei verdünnt, welcher auf einem Sieb in Form gebracht und dem dann mittels Pressen, Walzen und Trocknen das Wasser wieder entzogen wird. Lediglich in der Veredelung hat sich im Laufe der Jahrhunderte viel getan, sodass Sie heute gebleichtes sowie spezifisch geleimtes, geglättetes, gestrichenes oder satiniertes Papier im Handel kaufen können.