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Fachartikel Papierherstellung: Geschichte der Papierherstellung

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Im Zuge der Entwicklung unserer Gesellschaft entstand schon früh das Bedürfnis Informationen dauerhaft und damit zuverlässig festzuhalten. Ein Informationsträger sollte überall verfügbar sein und viele Informationen aufnehmen können. So nutzten die frühen Hochkulturen Tontafeln, Wachstafeln oder Papyrus. Dieser bestand aus Pflanzenstreifen, die in bestimmter Weise zusammengefügt wurden. Der beim Pressen und Schlagen austretende Saft verklebte dann die Fasern. Auch das aus Tierhäuten stammende Pergament verwendete man bei uns bis ins Mittelalter.

In China dokumentierte der kaiserliche Hofbeamte Tsai Lun im Jahre 105 erstmals die Technik der Papierherstellung, auf der auch noch das heutige Verfahren basiert. Das erste Papier entstand durch Entwässerung auf ein Sieb gepresster, pflanzlicher Fasern. Über die Handelswege Asiens und des Orients kam die Kunst der Papierherstellung im Laufe der Zeit auch nach Europa. Im Jahre 1390 begann die Geschichte der Papierherstellung in Deutschland. Im Zuge der Industrialisierung wurde die Papierherstellung automatisiert. Dank der Weiterentwicklung können heute quasi endlos lange Papierbahnen in kürzester Zeit hergestellt werden. Auch wurde die Verwendung des Papiers immer vielseitiger. Es kann Informationsträger, Verpackung oder auch ein vielseitiger Werkstoff sein.
Allein bei den Druck- und Schreibpapieren findet man heute rund 5000 verschiedene Sorten.

Technik der Papierherstellung

Papier wird in drei großen Arbeitsschritten hergestellt. Im ersten Schritt werden die Rohstoffe aufbereitet. Ballen aus Zellstoff, Holzschliff und Altpapier oder einer Mischung aus allen dreien, werden in Wasser aufgelöst. Zur Reinigung, durchläuft der Papierbrei eine Reihe von Reinigungsaggregaten, die nach verschiedenen Trennungsprinzipien arbeiten, z.B. der Schwer- oder Zentrifugalkraft. Am Ende werden je nach dem, welche Eigenschaften das Papier haben soll Stärke, Leim, Farb-, oder Füllstoffe beigemischt. Nun kommt dieser aufbereitete Faserstoffbrei, der aus etwa 99 Prozent Wasser besteht, auf die Papiermaschine und wird mittels einer breiten Düse gleichmäßig über die gesamte Arbeitsbreite eines umlaufenden Siebes verteilt. Auf dem Sieb bildet sich ein Faserpelz; das Wasser fließt nach unten ab. Dieser Prozess wird Blattbildungsprozess genannt. Das Papier besteht jetzt noch zu 80 Prozent aus Wasser. Die weitere Trocknung erfolgt in einer Presse. Durch das Pressen wird ein Trockengehalt von ca. 52 Prozent erreicht und damit auch die Festigkeit erhöht. Das restliche Wasser wird in direktem Kontakt mit beheizten, so genannten Trockenzylindern verdampft.
Nach dem Trocknen kommt die Papierbahn in ein Glättwerk. Hier entstehen die glatte Oberfläche und auch die gleichmäßige Papierdicke. Die Papierbahn wird während der Produktion mit speziellen Meßgeräten (über die Bahnbreite traversierende Meßköpfe) auf konstante Qualität geprüft. Wichtige Parameter sind Dicke, Weiße, Flächengewicht, Glätte sowie Feuchte und natürlich deren gleichmäßige Verteilung über die gesamte Papierbahn.
Am Ende der Maschine wird die Papierbahn aufgewickelt und anschließend auf die gewünschten Formate zugeschnitten.

Unterschiedliche Verfahren für vielseitige Papiere

Die Herstellungsverfahren für Papiere sind vielfältig. Die Zusammensetzung des Papierstoffes, die Bearbeitung und weitere Veredelungsschritte entscheiden über Qualität und Einsatzbereich der einzelnen Papiersorten. Um optimale Druckergebnisse zu erzielen und die Kosten für den Anwender gering zu halten, sollten gewisse Kriterien bei der Papierauswahl beachtet werden.
Die Papierbahn wird bei der Ausrüstung (dem Schneiden auf Standardformate wie z.B. A4) entweder längs oder quer geschnitten. Entsprechend ergeben sich zwei „Laufrichtungen“: Schmalbahn- und Breitbahn-Papier. Für Druckerpapier sollte es in Längsrichtung (in Richtung der laufenden Papierbahn) geschnitten sein, da es so eine höhere Festigkeit hat. Alle handelsüblichen Druckerpapiere entsprechen dieser Forderung. Die Unterscheidung nach Schmalbahn- und Breitbahn-Papier spielt besonders für Druckereien bei der Bedruckung großer Papierformate, die anschließend zu Büchern oder Flyern weiterverarbeitet werden, eine wichtige Rolle.

Aber auch für den Einsatz im Büro oder zu Hause gilt es generell zu beachten: Billiges Papier kann bei der Verwendung sehr teuer werden. Der Einsatz von für den Laserdruck ungeeigneten Papieren kann dazu führen, daß der verwendete Papierleim Ausgasungen produziert die den Transportmechanismus verkleben können, oder sich die Oberflächenbeschichtung in Bestandteilen auf der Fixierwalze ablegt. Deshalb sollte für Laserdrucker nur Papier verwendet werden, das als laserdruckertauglich gekennzeichnet ist. Der Preis für die nötige Reparatur übersteigt deutlich den am Papier eingesparten Betrag. Auch bei Kopiergeräten gilt: Der Einsatz der geeigneten Papiersorte hält die Wartungskosten geringer und garantiert eine einwandfreie Weiterverarbeitung bei etwaiger Bindung etc.

Die meisten Papiere, die heute verwendet werden, bestehen aus gebleichtem Zellstoff. Mit einem Holzanteil von unter fünf Prozent dürfen diese Papiere als „holzfrei“ bezeichnet werden. Der Anteil an geschliffenem Holz und Altpapier muss dann unter 5 Prozent liegen, somit wird gewährleistet, daß der Anteil an zu Gilben führendem Lignin im Papier gering ist. Das Papier hält also seine Weiße über einen langen Zeitraum. Inzwischen gibt es auch Verfahren, die Polymerfasern auf Polyamidbasis auf synthetischem Wege herstellen. Die daraus resultierenden Papiere finden hauptsächlich bei langlebigen Dokumenten oder Landkarten Verwendung. Für den Alltagsgebrauch im Büro sind sie zu teuer. Besonders hochwertige Papiere werden aus Baumwolle hergestellt und kommen nur bei hochwertigen Produkten wie Banknoten, Wert- und Sicherheitspapieren oder als Urkundenpapier, zum Einsatz.
Das Gewicht von Papieren wird in „Gramm pro Quadratmeter“ angegeben. Das Standardgewicht bei Kopierpapieren liegt bei 80 g/m². In Anbetracht des jeweiligen Druckproduktes sollte hier eine Auswahl der eingesetzten Grammatur stattfinden. Bei Präsentationen etwa, die in gedruckter Form weitergegeben werden, empfiehlt es sich auf Papier mit höheren Gewichten zurück zu greifen. Hier spielt auch die Haptik des Produktes eine Rolle. Auch ob die Oberfläche nachbehandelt wurde, ist entscheidend für die Qualität des Druckbildes. Bei hochwertigen Druckerpapieren, wie etwa für den Inkjet-Druck wird die Oberfläche nach dem Herstellungsprozess in einem weiteren Arbeitsgang mit Hilfe einer Streichmaschine mit einer Schicht aus Spezialpigmenten und Leim abgedeckt. Damit werden die Oberflächeneigenschaften des Papiers, wie z.B. die Tintenfixierfähigkeit und die Glätte verändert, was einen optimalen Ausdruck im Hinblick auf Farbintensität und Randschärfe ermöglicht und Einfluß auf die Oberflächenmattheit oder den Glanz hat.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:

Fleishman-Hillard Munich GmbH
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80336 München
bergerm@fleishmaneurope.com
Telefon: 089 230 31 692





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