Jonasand

Pappír.

Hér er ætlunin að fjalla um pappír, hvernig hann verður til, hvaða hugtök eru notuð til skilgreiningar á eiginleikum hans og hvernig mismunandi pappírsgerðir henta til prentunar á myndum og texta.

Pappír er eitthvað sem við flest handleikum daglega en eins og með svo margt sem við erum vön í umhverfi okkar þá veitum við honum enga sérstaka athygli. Pappír hefur verið ákaflega mikilvægur í þróun og miðlun upplýsinga víðast hvar í veröldinni.Í Evrópu flýtti tilkoma pappírs ásamt uppgötvun prenttækninnar án efa fyrir þróun samfélaga og útbreiðslu upplýsinga.Án tilkomu pappírs er ólíklegt þekking, vísindi og listir hefðu þróast jafn hratt og orðið jafn almenn eign og raunin er í dag.Án pappírs liti veröldin í dag allt öðruvísi út en hún gerir.

Orðið pappír er talið runnið frá egypska orðinu papyrus, en forn Egyptar fóru að nota stöngla Papýrus jurtarinnar (Cyperus papyrus) til þess að búa til arkir til að skrifa á strax um 3000 árum fyrir Krists burð.Grikkir og síðar rómverjar lærðu að búa til slíkar arkir af egyptum. Kínverjar til forna skjalfestu gögn á bambus og stundum silki en þessi efni voru illmeðfærileg og dýr. Pappír, áþekkur þeim sem við þekkjum í dag, kom fram á sjónarsviðið austur í Kína um 100 árum eftir Krist. Sá pappír var gerður úr tuskum sem rifnar voru niður og lagðar í bleyti í vatni og síðan var lausninni helt í gegn um ofnar bambusmottur og að lokum þurrkuð í sólinni. Pappír barst ekki til vesturlanda fyrr en á sjöundu öld og var lengi framan af rándýr munaðarvara sem fáir áttu kost á að nýta sér.Með tilkomu afkastamikilla, gufuknúinna pappírsgerðarvéla á 19. öld varð pappírsgerð auðveldari og ódýrari og samhliða jókst pappírsnotkun almennings á vesturlöndum mjög. Í dag er pappír gerður í hátækni verksmiðjum og rándýrum vélum sem ganga á miklum hraða og geta framleitt mikið magn pappírs.

Pappír er lífrænt, „lifandi“ efni sem er að mestu leiti gerður úr náttúrulegum jurtatrefjum, venjulega úr viði, en stundum eru einnig notaðar aðrar jurtatrefjar eins og bómull, hör, hampur og lín. Á norðlægum slóðum er oftast notaður mjúkviður eins og fura og greni til pappírsframleiðslu en sunnar í Evrópu nota menn frekar harðvið eins og beyki og birki. Það þarf rúmlega tonn af þurrkuðum trjáviði til þess að framleiða eitt tonn af pappír. Tré eru aðallega samansett úr beðmi (cellulose), hálfbeðmi (hemicellulose) og tréni (lignin).Beðmið og hálfbeðmið mynda sjálfar trefjarnar í viðnum en trénið virkar eins og e.k lím milli trefjanna og bindur þær saman. Mismunandi trjátegundir gefa að sér mismunandi trefjar Lauftré eins og birki og beyki eru með tiltölulega stuttar viðartrefjar ca 1,5 mm langar og eru þær notaðar þegar framleiddur er pappír með lítið gegnsæi og mikil prentgæði.Barrtré eins og fura eru með lengri trefjar, 2-4 mm langar og eru þær aðallega notaðar í pappír eða pappa sem er sterkur og stífur, t.a.m fyrir umbúðaiðnaðinn. Gæði pappírs ráðast að hluta til af af hlutfallinu milli langra og stuttra trefja og þegar framleiða á hágæða pappír þarf oft u.þ.b 80% af stuttum trefjum á móti u.þ.b. 20% af löngum trefjum.Á móti er pappír sem ætlaður er í umbúðir oftast gerður að mestu úr löngum trefjum. Trjábolirnir sem felldir eru til pappírsgerðar eru fyrst af öllu settir í hólka með grófu innrabyrði sem snúast og slípa þannig börkin af trjábolunum.Börkurinn er síðan oft brenndur og orkan sem þannig myndast notuð við gerð sjálfrar pappírskvoðunnar. Trefjarnar eru bleyttar upp og úr þeim gert mauk sem síðan er þurrkað og valsað og í það bætt ýmsum efnum sem bæta áferð og yfirborðseiginleika pappírsins Til þess að búa til pappír þarf að breyta timbri í pappírskvoðu (pulp).Tvær megin aðferðir eru notaðar til þess, annars vegar vélræn aðferð (mechanical) og hins vegar efnafræðileg (chemical). Vélræna aðferðin nýtir milli 70-90% viðartrefjanna í viðnum og skilar af sér kvoðu sem notuð er til að búa til ódýran pappír með litlu gegnsæi.Vélgerð pappirskvoða er aðallega notuð framleiðsluvörur eins og dagblöð, símaskrár, tímarit og pappakassa. Yfirleitt eru það barrtré og aspir sem notuð eru og trjábolirnir eru oftast malaðir og vatni sprautað á þá um leið en stundum eru þeir líka hitaðir og meðhöndlaðir með efnum áður en þeir eru malaðir niður Vélræna aðferðin styttir viðartrefjarnar umtalsvert en trefjarnar halda efnafræðilegum eiginleikum sínum nærri óbreyttum.Trefjarnar veikjast þó mjög og þar sem viðurinn er ekki soðinn veldur trénið í í trefjunum því að pappír sem unnin er úr vélrænni kvoðu gulnar tiltölulega fljótt, sérstaklega ef hann liggur í sólarljósi. Efnafræðilega aðferðin við pappírsgerð nýtir aðeins um 40-60% viðartrefjanna. Efnafræðilega gerð pappírskvoða er notuð í fínni pappír eins og t.a.m húðaðan offset pappír. Þegar pappírskvoða er gerð með efnafræðilegri aðferð er viðurinn saxaður smátt og síðan soðinn oftast í brennisteinssýrulausn.Þessi efnafræðilega aðferð viðheldur að mestu náttúrulegri lengd viðartrefjanna en efnafræðileg uppbygging viðarins breytist þar sem trénið hverfur að mestu úr kvoðunni. Efnafræðilega gerð viðarkvoða skilar af sér hvítum, sterkum og ljósþolnum pappír sem er vanalega þynnri en vélgerður pappír og dýrari. Þegar pappír inniheldur 10% eða meira af vélgerðri kvoðu (mechanical pulp) er hann kallaður viðarríkur pappír (wood containing) en sé minna en 10% af vélgerðri kvoðu í pappír er talað um viðarlausan (wood free) pappír.

Þegar pappírskvoða hefur verið gerð er ýmsum efnum bætt í hana til að ná fram ákveðnum eiginleikum pappírsins og hún meðhöndluð í ýmiskonar vélum til að ná fram tiltekinni áferð og eiginleikum pappírsins.Pappírskvoðan er bleikt til þess að losna við náttúrulega gulleitan blæ litblæ trefjanna og eyða tréni alveg úr kvoðunni til þess að koma í veg fyrir litbreytingar á pappírnum með tímanum. Fylliefnum eins og kalki, marmara og leir er bætt út í viðarkvoðuna til þess að minnka gegnsæi papírsins, auka sléttleika hans og prenthæfni.Efnum sem minnka rakadrægni pappírsins, t.d. lími er oft líka bætt í pappírskvoðuna og sömuleiðis litarefnum ef ætlunin er að búa til litaðan pappír. Þegar búið er að útbúa pappírskvoðuna eins og lýst hefur verið er henni dælt inn í tank á sjálfri pappírsgerðarvélinni.Á þessu stigi eru trefjar og fylliefni aðeins um 0,5% kvoðunnar, restin eða um 99,5% er vatn.Úr tankinum er kvoðunni dælt inn í valsaverk pappírsgerðarvélarinna.Við taka ýmiskonar valsar, pressur og færibönd sem pressa vatnið úr maukinu, slétta það og fága og breyta áferð og yfirborðs eiginleikum pappírsins. Pappír er húðaður til þess að gera hann sléttari, meira glansandi, minna gegnsæjan og betri til að prenta á, sérstaklega myndir.Að húðun lokinni er pappírinn yfirleitt með möttu yfirborði. Ef gera á pappír með gljáandi yfirborði þarf að valsa pappírinn eftir húðunina.Með völsuninni er lokahönd lögð á áferð yfirborðsins á pappírnum.Valsaður pappír getur verið með háglansandi yfirborð, matt, hálf matt og með satín áferð og svo mætti lengi telja.Áferðin á yfirborðinu ræðst af því hverskonar valsar eru notaðir við lokameðhöndlunina.