Papier

Co to jest papier?

Papier - cienki, płaski materiał, wytwarzany poprzez sprasowanie włókien - bezładnie ułożonych i poplątanych. Używane są zwykle włókna naturalne, stanowiące komórki o kształcie wydłużonym - głównie celulozowe. Najpopularniejszym ich źródłem jest pulpa drzewna, przygotowywana z miękkiego drewna, jak sosnowe. Inny popularny materiał to bawełna. Oprócz włókien w skład papieru wchodzą najczęściej substancje klejące, wypełniające i barwiące. Papier jest formowany w kształt arkusza lub wstęgi.Nazwa papier pochodzi od papirusa.

Historia papieru

Papier w formie podobnej do używanej obecnie został wynaleziony w Chinach przez Ts'ai Lun, około roku 105 n.e. Cesarz Ho Ti w uznaniu za doniosłość wynalazku podniósł go do godności i uczynił z niego ministra rolnictwa.

Po bitwie nad rzeką Taraz w roku 751 Arabowie wzięli do niewoli chińskich papierników i w ten sposób na ziemiach arabskich papier upowszechnił się.

W Europie papier upowszechniał się z trudem, nadal przedkładano pergamin jako materiał piśmienny. W XII wieku początkowo w Hiszpanii, a potem też we Włoszech powstały pierwsze europejskie papiernie. Stopniowo technika produkcji papieru zaczęła się rozprzestrzeniać na inne kraje Europy. W XIV wieku, na skutek epidemii czarnej śmierci, znacznie wzrosła w Europie ilość dostępnego surowca do produkcji papieru - tkanin z odzieży zmarłych na dżumę - co znacznie wpłynęło na rozwój tej branży. Na ziemiach polskich pierwsza papiernia powstała w Gdańsku w 2. połowie XV wieku, a już z początkiem XVII wieku w Polsce działało ich ponad 40.

Proces produkcji papieru

Poniżej przedstawiono proces produkcji niepowlekanego papieru bezdrzewnego w jednej z papierni produkującej papier graficzny:
1. Celuloza długowłóknista uzyskiwana z drzew iglastych i krótkowłóknista pozyskiwana z drzew liściastych jest rozwłókniana przy udziale wody.
2. Celulozowa zawiesina jest przepompowywana do młynów i mielona.
3. Do masy włóknistej dodaje się węglan wapnia (kreda), skrobię, klej i środki wspomagające.
4. Masa przedostaje się na stół sitowy, gdzie następuje wstępne uformowanie wstęgi i odsączenie wody.
5. W prasach pod naciskiem następuje kolejne usuwanie wody.
6. Dalsze dosuszanie papieru.
7. Naniesienie skrobii na powierzchnię papieru.
8. Ponowne suszenie.
9. Nawijanie papieru na duże role (tambory).
10. Cięcie rol na mniejsze, zgodne z potrzebami klientów.

Papier - nazewnictwo

- papier gazetowy standardowy (standard newsprint)
- papier gazetowy ulepszony (improved newsprint)
- S.C. B, S.C. A, S.C. A+ - papiery superkalandrowane, niepowlekane, na bazie ścieru drzewnego (super calandered, uncoated, mechanical paper)
- MF - papier maszynowo wykańczany, niepowlekany (machine finished, mechanical uncoated paper)
- LWU - papier niskogramaturowy (light weight paper)
- MFC - papier maszynowo wykańczany (light weight uncoated paper)
- FCO - papier powlekany filmem (film coated paper)
- LWC - papier niskogramaturowy powlekany (light weight coated)
- MWC - papier średniogramaturowy powlekany (medium weight coated)
- HWC - papier wysokogramaturowy powlekany (heigh weight coated)
- WF - papier bezdrzewny (wood-free paper)

Rodzaje papieru

Podział papieru jako nośnika informacji
- papier afiszowy
- papier biblijny
- papier biurowy
- papier do maszyn do pisania
- papier do pisania zwykły
- papier dziełowy
- papier drukowy zwykły
- papier fotograficzny
- papier gazetowy
- papier graficzny
- papier ilustracyjny
- papier kopertowy
- papier kreślarski
- papier kwitariuszowy
- papier litograficzny
- papier lotniczy
- papier mapowy
- papier offsetowy
- papier pergaminowy
- papier powielaczowy rotaprintowy
- papier powielaczowy zwykły
- papier przebitkowy
- papier wartościowy
- papier wklęsłodrukowy
- papier okładkowy zwykły
- papier samokopiujący
- papier zapałczany
- papier zeszytowy
- pelur

Podział papieru ze względu na jego strukturę
- bibuła
- bibułka
- brystol (bristol)
- celofan
- karton
- papier bezdrzewny
- papier czerpany
- papier kalibrowany
- papier drzewny
- papier kredowy
- preszpan
- tektura

Wyroby papierowe mające w nazwie "papier"
- papier milimetrowy
- papier rysunkowy
- papier ścierny
- papier toaletowy

Poligrafia

Poligrafia to dział gospodarki zajmujący się wszystkimi przemysłowymi technikami druku. Potocznie poligrafię nazywa się drukarstwem.
Więcej odnośników dotyczących drukowania znajdziesz pod hasłem druk, a dotyczących przygotowania do druku pod hasłem DTP.
Dyscypliną naukową zajmującą się poligrafią jest poligrafika.

Historia

Najstarszy dotąd znaleziony papier z konopi odkryto w Chinach, w grobowcach ówczesnej dynastii Han (180-50 p.n.e.). Według źródeł chińskich, wynalazku papieru dokonał w 105 roku n.e. eunuch T'saj Lun, nadworny dostojnik i nadzorca robót publicznych. Jako surowiec zastosował on włókna drzewa morwowego, miazgę bambusową, konopie, szmaty i stare sieci rybackie. Wszystko to, przez ubijanie łączono z dodatkiem wody w kamiennym moździerzu. Tak otrzymaną papkę, rozcieńczano a następnie czerpano sitem, prasowano, suszono na słońcu i w końcu wygładzano kamieniem

Będąc tanim i stosunkowo trwałym materiałem piśmiennym, papier znalazł też z czasem w Chinach i inne zastosowanie, m.in. do wyrobu tapet, banknotów i kart do gry. Papier był monopolem chińskim do połowy VIII wieku.

W 751 roku Arabowie pokonali wojska chińskie nad rzeką Talas w Turkiestanie. Wzięli wówczas do niewoli specjalistów od wyrobu papieru, których uprowadzili do Samarkandy. Wkrótce rozpoczęli tam oni wyrób papieru. Umiejętność ta dotarła w 793 roku do Bagdadu, około 900 roku do Egiptu, skąd przez Afrykę Płn. około 1100 roku do Maroka, aby w połowie XII wieku zawędrować do kalifatu Kordoby w płd. Hiszpanii. Stamtąd sztuka wyrobu papieru rozpowszechniła się na średniowieczną Europę, poczynając od Francji; pierwszy w Polsce młyn papierniczy uruchomiono w Gdańsku (1473 rok).

Papier miał wiele zalet w porównaniu do znanych wcześniej materiałów piśmiennych - był trwalszy i tańszy od papirusu (stosowanego w Egipcie od III tysiąclecia p.n.e.), a nieporównanie tańszy od pergaminu, sporządzanego ze specjalnie wyprawionej skóry młodych jagniąt lub koźląt. Zapotrzebowanie na papier szybko rosło, zwłaszcza w związku ze stosowaniem od połowy XV wieku druku. Zobacz: inne materiały piśmiennicze.

Około 1670 roku wprowadzono w Holandii maszyny do mielenia i mieszania składników masy papierniczej, tzw. holendry, które znacznie uprościły proces produkcji papieru. W 1799 roku Francuz Nicolas L. Robert wynalazł maszynę wytwarzającą wstęgę papieru, a w 1803 roku przemysłową produkcję papieru na skalę masową podjął Anglik Bryan Donkin.

Aż do końca XVIII wieku papier wytwarzano ze starych szmat. Rozwój piśmiennictwa spowodował znaczne zapotrzebowanie na nowe, tańsze metody wytwarzania papieru.

W 1844 roku produkcję taniego papieru ze ścieru drzewnego zapoczątkował Niemiec, tkacz Friedrich G. Keller. Przypadkowo zaobserwował, że osy budują swoje gniazda z materiału ogromnie przypominającego papier - używają do tego celu sproszkowanej mączki drzewnej zwilżonej wydzieliną z ich gruczołów. Powstaje delikatna papka, która po stwardnieniu staje się podobna do papieru. Keller postanowił naśladować osy i... udało mu się!

Wytworzenie jednej tony papieru z makulatury pozwala uratować dla przyrody 3 metry sześcienne przestrzeni na wysypisku, a także ocalić 17 drzew, 26 tysięcy litrów wody i 4,2 tysiąca kWh energii, które byłyby potrzebne do wytworzenia papieru ze świeżej masy drzewnej. Jest to ważne tym bardziej, że w ostatnich latach produkcja papieru na świecie przekracza 300 milionów ton rocznie. Dzienne zużycie wynosi średnio około 820 - 830 tysięcy ton. Najwięcej papieru, bo około 41% przeznacza się do pisania i druku, do produkcji opakowań zużywa się około 36 % całej produkcji.

O wynalezieniu papieru mówi nam stara chińska tradycja. Według kronik z czasów dynastii Han papier wynalazł dostojnik cesarski, Caj Lun, w 105 roku n.e. Przedtem Chińczycy pisali na jedwabiu albo na kawałkach bambusa. Na Zachodzie używano do tego celu pergaminu, wytwarzanego ze skór zwierzęcych. Nikt nie wie na pewno, czy Caj Lun rzeczywiście wynalazł papier, czy podpatrzył tylko proces jego produkcji, rozpowszechniony na chińskiej prowincji. Z pewnością jednak cesarz i jego sługa docenili wagę tego osiągnięcia. Chińczycy utrzymywali w tajemnicy proces produkcji papieru aż do roku 800 n.e., kiedy to muzułmanie najechali Chiny i wzięli do niewoli ludzi znających ów sekret. Technologia, którą tak długo skrzętnie ukrywano, jest w istocie dość prosta. Z rozbijanych w kadzi liści morwy powstawała włóknista papka, którą osadzano następnie na sicie sporządzonym z bambusowej siatki. Woda odparowywała, pozostawiając na siatce cienką warstwę włókien. Na koniec arkusze ściskano, by usunąć resztki wilgoci, i suszono. Europejczycy produkowali papier w podobny sposób, lecz zamiast liści morwowych używali lnianych szmat albo papki z kory drzewnej. Sito miało natomiast drucianą, a nie bambusową siatkę.

Obecnie papier produkuje się masowo, a nie tak jak dawniej, w pojedynczych arkuszach na bambusowych albo metalowych siatkach. Ciągle jeszcze wytwarza się go 2 papki, która dzisiaj zawiera często duży procent makulatury.

Informacje ogólne

Papier, produkt przemysłowy w postaci arkuszy lub wstęg, otrzymywany w wyniku spilśnienia i dalszej obróbki rozdrobnionych i zawieszonych w wodzie włókien, głównie pochodzenia roślinnego (drewno drzew iglastych i liściastych, trzcina, len, konopie, słoma zbożowa itp.), rzadziej pochodzenia zwierzęcego (np. ścinki skór, wełna), z ewentualnym dodatkiem wypełniaczy (np. siarczanu barowego, kredy, talku), substancji klejących (np. parafiny, kalafonii, klejów zwierzęcych), barwników oraz innych środków nadających specjalne własności.

Historia

Technologia otrzymywania papieru została wprowadzona w Chinach w 105 n.e. Papier pojawił się w centralnej Azji w 751. W XIV w. istniały już w całej Europie liczne manufaktury wytwarzające papier. Pierwszy młyn papierniczy w Polsce powstał w XV w. Pierwsza maszyna do produkcji papieru została skonstruowana w 2. poł. XVIII w.

Klasyfikacje

Papiery charakteryzują się składem włóknistym, gramaturą, przeznaczeniem, rodzajem powierzchni i barwą. Zasadniczo rozróżnia się dwie grupy papierów: papiery bezdrzewne (nie zawierające ścieru drzewnego) i papiery drzewne (zawierające ścier drzewny). W zależności od składu włóknistego (rodzaju i zawartości podstawowych surowców) papiery dzieli się na 10 klas (pierwsza klasa odpowiada najwyższej jakości papieru, klasa dziesiąta - najniższej).

W zależności od gramatury papiery dzieli się na: bibułkę (do 25 g/m2), papier właściwy (25-160 g/m2), karton (160-315 g/m2) oraz tekturę (powyżej 315 g/m2). W zależności od przeznaczenia papiery dzieli się na grupy (np. papier drukowy, przemysłowo-techniczny, elektrotechniczny, pakowy) oraz rodzaje (zależnie od szczególnej przydatności), np.: papier drukowy gazetowy, elektrotechniczny, do oklejania blach.
Ze względu na rodzaj powierzchni rozróżnia się papiery: szorstki, jednostronnie lub dwustronnie gładki, matowy, satynowany, żeberkowany, marszczony, prążkowany, karbowany, tłoczony i in. Papiery mogą być również uszlachetniane przez powlekanie (np. kredowanie, gumowanie, parafinowanie), nasycanie (np. olejem, parafiną), laminowanie (np. papier na opakowania) lub drukowanie (np. tapety).

Zastosowanie

Papier stosowany jest m.in. w przemyśle drukarskim (podłoże drukowe), elektrotechnicznym, ceramicznym, tytoniowym, w budownictwie (do wyrobu papy), obuwnictwie (do opakowań), jako podłoże do pisania, do wyrobu papieru fotograficznego, ściernego, uszczelek, filtrów, galanterii itp.
Najlepszy gatunkowo papier (czerpany), wytwarzany ręcznie, jedynie z włókien celulozowych roślin długowłóknistych, wykorzystywany jest do produkcji banknotów i papierów wartościowych. Osobną grupę wytworów papierowych stanowią: fibra i preszpan.

Kilka wynalazków w dziejach ludzkości przyczyniło się do przyśpieszenia rozwoju cywilizacji.

Chyba najważniejszym z do tych czasowych wynalazków jest koło. Koło, jak zdołano ustalić, zostało wynalezione w kilku miejscach: na Bliskim Wschodzie i w Azji, mniej więcej w tym samym czasie, około 3000 lat p.n.e. Ludzie pierwotni przesuwali ciężary po płozach. Ktoś musiał pomyśleć o podłożeniu walców (np. gałęzi) pod ciężarem. Zastosowanie osi z osadzonymi na obu końcach kołami było zadaniem o wiele trudniejszym. By w pełni wykorzystać wynalazek koła, potrzebne było zwierze pociągowe. Pierwsze wozy ciągnęli ludzie, z czasem jednak do tej pracy wykorzystywano zwierzęta.

Pierwsze zwierzęta, które zostały przyuczone do pracy na roli, pojawiły się w Mezopotamii 4000 lat p.n.e. W tym samym czasie wynaleziono pług, który ciągnięty przez woły, bardzo ułatwiał życie rolników.

Również zegar, który został wynaleziony przez Sumerów, należy zaliczyć do wynalazków, które przyczyniły się do przyśpieszenia rozwoju cywilizacji.

Zegar wynaleziono na przełomie IV i III tys. p.n.e. w którym do pomiaru czasu wykorzystywano pomiar długości i kierunek padania cienia rzucanego przez pręt(gnomo), szybkość przepływu wody lub piasku przez wąski przewód(klepsydra). W nowocześniejszych zegarach czas mierzono przy pomocy mechanizmu zliczającego drgania elementu regulującego sprzęgniętego ze wskazówkami tarczy zegarowej.

Kolejnym ważnym wynalazkiem, który ułatwił życie i prace starożytnym ludziom było koło garncarskie, które jest używane do dzisiaj. Prawdopodobnie koło garncarskie zostało wynalezione kilka lat wcześniej niż koło. Koło garncarskie wynaleziono w Sumerze, w Babilonie około 3000 r. p.n.e. Pierwsi garncarze nauczyli się również polewania garnków glazurą, dzięki czemu były mocniejsze i piękniejsze.

Również około 3000 r. p.n.e. wynaleziono jedwab. Wynalazek ten przypisuje się Chińczykom. Nici z kokonów jedwabników przędziono na kołowrotku, a następnie tkano z nich jedwab na piękne stroje. Chińczycy strzegli tej tajemnicy, ponieważ jedwab był bardzo rzadkim i bardzo kosztownym wyrobem. Kupcy aż z Indii i Środkowego Wschodu udawali się w dalekie wyprawy „jedwabnym szlakiem” po chiński jedwab.

Kolejnym znaczącym wynalazkiem było pismo, bez którego nie możemy dzisiaj żyć i który jest naszym podstawowym „narzędziem” pracy. Ludzie epoki kamiennej „pisali” obrazkami. Z czasem obrazki zmieniły się w „pismo obrazkowe’. Był to początek sztuki pisania. Przed około 6000 lat ludzie w Babilonie, Chinach i Egipcie nauczyli się posługiwania pismem obrazkowym. Robili znaki na mokrej cegle palcami lub patykami.

Później ludzie wymyślili zamiast obrazków znaki, którym odpowiadały raczej dźwięki i pojęcia niż obraz. Sumerowie np. posługiwali się pismem klinowym. Do rycia znaków na glinianych tabliczkach używali patyka. Niektóre z najstarszych zapisów to sumy lub karby znaczone przez urzędników sporządzających wykazy towarów lub zwierząt.

Około 1500 r. p.n.e. Fenicjanie wynaleźli alfabet wywodzący się z dźwięków mowy ludzkiej. To właśnie od niego pochodzi alfabet, którego używamy, na co dzień.

Mniej więcej około 2000 r. p.n.e. zbudowano pierwsze drogi bite. Gdy ludzie zaczęli podróżować, wędrowali wyboistymi ścieżkami i szlakami. W czasie złej pogody bezpieczniej było pozostać w domu. Nie znano dróg bitych do czasu, gdy weszły w użycie pojazdy kołowe.

Ponieważ ludzie mieszkali w miastach i zaczęli uprawiać handel z sąsiadami, potrzebny był transport. Wozami nie można było jeździć z obawy przed złamaniem osi lub przed zapadnięciem się w błoto czy piasek. W wielu starożytnych miastach istniały bite drogi i można do dziś oglądać ich pozostałości. Największymi budowniczymi bróg byli z pewnością Rzymianie, lecz naukowcy twierdza, że to Babilończycy są tymi, którzy jako pierwsi te drogi zbudowali.

Kolejnym ważnym wynalazkiem w dziejach starożytnych kultur Bliskiego Wschodu jest kalendarz, który pojawił się, około 800 r. p.n.e. w Mezopotamii za czasów Sumerów. Obrali oni, że rok kalendarzowy będzie o 11 dni krótszy od roku zwrotnikowego. Obecnie używamy, na co dzień kalendarz juliańskiego, który został wprowadzony w 46 r. p.n.e. przez Juliusza Cezara; przyjęty przez Kościół i rozpowszechniony w średniowiecznej Europie. Liczył 12 miesięcy, czyli 365 dni, przy czym co czwarty rok był rokiem przestępnym.

W celu uzyskania narzędzi z żelaza należy je najpierw wytopić w piecu. Tajemnice wytopu żelaza odkryto na Bliskim Wschodzie około 1500 r. p.n.e.

Już około 2000 r. p.n.e. ludzie nauczyli się wytwarzać narzędzia i broń z miedzi, która jest metalem dosyć miękkim. Miedź można kształtować, gdy jest gorąca. Sumeryjscy kowale odkryli, że ze stopu miedzi i cyny można otrzymać brąz.

Żelazo jest o wiele twardsze od miedzi i brązu. Do jego wytopu potrzebna jest o wiele wyższa temperatura. Żelazo wyparło miedź i brąz przed około 1200r. p.n.e.

Żelazu przypisywano magiczne własności, wierzono też, że kowale wyrabiający miecze i włócznie mieli nadprzyrodzoną władzę. Chińczycy, którzy wynaleźli miechy pozwalające na osiągniecie wysokich temperatur w piecach, wytwarzali oni najdoskonalsze żelazo.

Mimo to, że pismo znali już ludzie kamienia, to najpopularniejszy dziś materiał piśmienny i drukarski wynaleziono dopiero na początku naszej ery. Sposób na wytwarzanie cienkich arkuszy papieru z masy zrobionej z włókna roślinnego odkryli Chińczycy około 100r. n.e. Dochowali tajemnicy receptury wytwarzania papieru przez setki lat.

Później Arabowie odkryli tę tajemnice, a o wiele później sztuka wytwarzania papieru rozpowszechniła się w Europie.

To również Chińczycy wydrukowali pierwszą książkę na papierze. Posłużyli się w tym celu drewnianymi płytami.

Pierwszą znaną drukowaną książkę wykonano około 868r. n.e. Nazwano ją „Diamentową surą”; została ręcznie wydrukowana z drewnianych płyt. Jest to powolna metoda druku. Mimo to jest szybsza od ręcznego kopiowania. W Europie w tym okresie wszystkie książki przepisywano – robili to zazwyczaj mnisi. Książki były tak cenne, że przytwierdzano je łańcuchem do pulpitu.

To tylko najważniejsze wynalazki kultur Bliskiego Wschodu, które znacząco przyczyniły się do rozwoju cywilizacji.