Papier — Wat een veelzijdig produkt!
STEL u eens iets voor dat zo veelzijdig is dat u eruit kunt drinken, er dingen in kunt pakken, er uw neus in kunt snuiten, erop kunt schrijven, het aan kunt trekken, er meubels van kunt maken en er zelfs van kunt eten! Onmogelijk? Toch bestaat er al heel lang zo’n produkt.
Dat veelzijdige produkt is papier. Misschien mist doodgewoon papier op een of andere manier de betovering van gecomputeriseerde apparaten, maar toch heeft het een diepgaande invloed op uw leven gehad. Vóór de komst van het papier was schrijven een omslachtig proces van letters in steen beitelen en woorden in kleitabletten griffen. Kennis bleef op deze wijze beperkt tot enkele bevoorrechten. Het papier heeft ertoe bijgedragen dat dit drastisch veranderd is.
Het is allemaal begonnen toen de Egyptenaren een slimme methode ontdekten om een waterplant, de papyrus, te gebruiken. Zij sneden de stengel in dunne repen en legden die iets overlappend naast elkaar. Vervolgens werd er nog een laag repen haaks op de eerste rij gelegd en erop vastgekleefd. Daarna werd het geheel platgeslagen en in de zon te drogen gelegd. Ten slotte werd het gepolijst om het een betrekkelijk glad oppervlak te geven, geschikt om op te schrijven.
Blijkbaar werd papyrus al in de dagen van de bijbelse patriarch Abraham gebruikt. En ook al was het vervaardigen ervan in die tijd niet eenvoudig, het was altijd nog te verkiezen boven het beitelen in steen. En dus werd het in oude tijden een belangrijk communicatiemiddel. Er zijn zelfs vroege afschriften van de bijbel op papyrus gemaakt. Zeker, ook andere materialen om op te schrijven raakten in gebruik, zoals perkament, dat gewoonlijk gemaakt werd van kalfshuiden. Papyrus had echter een onuitwisbare indruk gemaakt. Later zou er het Nederlandse woord „papier” van afgeleid worden.
Van lompen tot boomstammen
Papier uit oude lompen? Het klinkt misschien vreemd, maar dat was de volgende stap voorwaarts voor het papier. Oude lompen bevatten namelijk cellulose — het voornaamste bestanddeel van papier. En omstreeks 105 G.T. ontwikkelden de Chinezen een methode om papier te maken uit een vezelbrij van oude lompen, boomschors, hennep en zelfs visnetten!
Het duurde lang voordat de Chinese kunst van het papiermaken haar weg naar het buitenland had gevonden, maar tegen de twaalfde eeuw raakte deze techniek in Europa bekend. Toen in de vijftiende eeuw Gutenberg begon met het drukken van zijn beroemde bijbel, kon hij dus al beschikken over papier, kant en klaar voor gebruik. Aldus gaf het papier vaart aan de snelle verbreiding van kennis tijdens de Renaissance. Er lagen echter nog enorme ontdekkingen op het gebied van de papierfabricage in het verschiet.
Naarmate de vraag naar papier toenam, kreeg men gebrek aan lompen. Men begon toen met de gedachte te spelen boomstammen als voornaamste bestanddeel te gebruiken. Het probleem was echter een eenvoudige methode te vinden om hout tot pulp te verwerken. In de negentiende eeuw ontdekte men een chemisch proces waardoor dit mogelijk werd gemaakt. Uitvinders kwamen met een machine die rollen papier aan één stuk kon vervaardigen. Alles was gereed voor de moderne revolutie in de papierindustrie — massaproduktie!
De papierfabricage in deze tijd
Hoewel de papierfabricage door de moderne technologie wel is verfijnd, is er weinig aan veranderd. Het begin ligt hetzij in natuurlijke bossen of in bossen die speciaal ten behoeve van de papierfabricage worden aangelegd. (Eén papierfabrikant in Zuid-Afrika plant elk jaar meer dan 12 miljoen jonge bomen.) De bomen worden gekapt en tot spaanders verslepen die vervolgens tot een pulpachtige massa worden gekookt. Deze pulp wordt gezuiverd en gebleekt en naar de zogeheten langzeefmachine geleid.
Hoe werkt deze papiermachine? Eerst komt de pulp op een zeefdoek, een lopende band van fijngevlochten koperdraad, in wat de verdeelkast wordt genoemd. De houtvezels hebben de neiging zich te leggen in de richting waarin de band beweegt, waardoor de ’looprichting’ van het papier ontstaat. Bovendien schudt de band zijdelings heen en weer om de vezels te vervilten, zodat het papier sterkte krijgt. Het water wordt aan de lopende zeef onttrokken door de zwaartekracht en met behulp van eronder aangebrachte zuigbakken.
Nu gaat de pulp naar de perspartij van de machine. In dit stadium wordt het gewicht van de pulp nog voor 80-85 procent door water gevormd, en een reeks walsen, waaronder een vacuümwals, verwijdert nog meer water en perst de papierbaan samen. Nu naar de droogpartij. Hier passeert de papierbaan een aantal door stoom verhitte cilinders die door verdamping nog meer water verwijderen. Klaar? Niet altijd. Voor sommige papiersoorten gaat de gedroogde papierbaan door nog een reeks walsen, die elke oneffenheid gladstrijken en het papier een gladder oppervlak geven. Het voltooide produkt is nu klaar om opgewikkeld te worden en op de gewenste maat te worden gesneden.
U zou u echter kunnen afvragen hoe bij zulke hoge snelheden nog sprake kan zijn van enige procesbewaking. De moderne technologie heeft een heel ingebouwd bewakingssysteem voor het fabricageproces ontwikkeld. De lopende papierbaan wordt voortdurend door sensoren afgetast. Soms worden bètastralen gebruikt om het standaardgewicht te controleren en soms passeert de papiermassa een magnetisch veld om de dikte te controleren. Infraroodstraling kan gebruikt worden om het vochtgehalte te meten. Ook worden er, ja zeker, computers gebruikt om het papier tijdens de verschillende produktiefasen te volgen.
Papier voor allerlei doeleinden geschikt maken
Hoe komt het echter dat papier zo veelzijdig is? Hoewel het meeste papier van houtslijp wordt gemaakt, worden er ook andere materialen gebruikt, zoals espartogras, ampas (uitgeperst suikerriet) en bamboe. Linnen, katoen en hennep worden ook nog steeds gebruikt, in het bijzonder voor hoogwaardig schrijfpapier en speciale papiersoorten, zoals bijbelpapier. Wat is het resultaat als men deze verschillende vezels in verschillende combinaties gebruikt? Papiersoorten met zeer uiteenlopende eigenschappen.
Neem bijvoorbeeld vetvrij papier en vloeipapier. Hoewel het elkaars tegenpolen zijn, worden ze uit precies dezelfde vezel gemaakt! Hoe dan wel? Er worden verschillende zuiveringstechnieken en produktiemethoden gebruikt. Door eenvoudigweg andere stoffen toe te voegen, kan men papier andere eigenschappen geven. Porseleinaarde (’chinaklei’), die de openingen tussen de vezels opvult, geeft het papier een gladder oppervlak. Bleekmiddelen en verfstoffen verbeteren de kleur. Titaanwit verbetert de opaciteit, de mate van ondoorlatendheid, zodat het gedrukte niet aan de andere zijde van het papier doorschijnt. Formaldehydeharsen dragen ertoe bij dat het papier sterk blijft als het nat is — een noodzakelijke eigenschap voor theebuiltjes! Zelfs gesmolten paraffine kan een belangrijk ingrediënt zijn. Het vormt de deklaag op waspapier.
De gebruiksmogelijkheden voor papier lijken onbegrensd. Geplastificeerd karton wordt in boekenkasten en stoelen gebruikt. Synthetische weefsels als nylon en orlon zijn ook zowel onvermengd als vermengd met houtslijp verwerkt tot papier met textielachtige eigenschappen voor kleding en elektrische isolatie.
Aan de groeiende vraag voldoen
Men heeft wel eens gezegd dat de vooruitgang van een moderne maatschappij afgemeten kan worden naar haar papierverbruik. Het is interessant dat in 1982 alleen al in de Verenigde Staten de totale produktie van papier en karton zo’n 60 miljoen ton bedroeg. Deze verbazingwekkend grote vraag plaatst fabrikanten voor nieuwe uitdagingen.
De papierfabrieken verbruiken bijvoorbeeld gigantische hoeveelheden water — 250 ton voor elke ton houtslijp! Het Britannica 1983 Yearbook of Science and the Future zei dat ’een grote papierfabriek per dag evenveel water verbruikt als een stad van 50.000 inwoners’! En dan is er het probleem wat men met het afvalpapier moet doen.
Fabrikanten hebben deze problemen heel vindingrijk opgelost. Een grote fabriek in Zuid-Afrika zuivert rioolwater en gebruikt het teruggewonnen water om houtblokken te wassen. Dit dringt het waterverbruik aanzienlijk terug. Nog een veelgebruikte methode is het afvalpapier opnieuw tot pulp te maken, het zogenoemde recyclen. In de Verenigde Staten wordt meer dan 25 procent van het vezelmateriaal dat bij de papierfabricage gebruikt wordt, verkregen uit afvalpapier.
Of de fabrikanten erin zullen slagen zowel de behoeften van een spilzieke bevolking als de realiteit van een uitgeputte planeet op te vangen, is iets wat alleen de tijd zal leren. Het is zeker dat de vraag naar papier groot zal blijven. De uitgevers van dit tijdschrift gebruiken al enorme hoeveelheden voor het drukken van bijbels en bijbelse lectuur. En zij zijn niet van plan dit grootse werk te laten stagneren (Matthéüs 24:14). Ook onderwijzers, fabrikanten, wetenschappers, zakenlieden en huisvrouwen zullen papier blijven gebruiken.
Als u dus de volgende keer een boek oppakt, een brief schrijft of van een papieren bord eet, denk dan eens een ogenblik na over het belang, het nut en de onmisbaarheid van dit eenvoudige maar veelzijdige produkt — papier!
[Illustratie op blz. 23]
Johannes Gutenberg en zijn pers. Zonder papier zou hij de bijbel niet hebben kunnen drukken
[Illustratie op blz. 24, 25]
De langzeefmachine, met links de ’natpartij’, waar het fabricageproces begint
[Illustratie op blz. 24]
Het ’natte’ gedeelte van een grote high-speed langzeefmachine