Die Rohstoffe

Seit Jahrtausenden sind für die Herstellung von Papier im Prinzip nur drei Gruppen von Rohstoffen nötig:


Fasern
Papier entsteht, wenn sich geeignete Fasern zu einem dichten Vlies zusammenlagern, das getrocknet und geglättet wird. Jahrhundertelang waren Hadern (Lumpen) der wichtigste Faser-Rohstoff. Die Abfallprodukte der Textilindustrie liefertern Fasern aus Baumwolle, Jute und Ähnlichem. Heute spielen Hadern in der Papierproduktion nur noch eine geringe Rolle. Wo es aber, wie zum Beispiel bei Papier für Geldscheine oder Bibelseiten, auf besondere Reißfestigkeit ankommt, sind Textilfasern noch immer im Einsatz.

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts ist es möglich, auch Holz in seine Fasern zu zerlegen. Werden Holz, Sägespäne oder Hackschnitzel mit Hilfe von Ketten und Schleifsteinen mechanisch zerfasert, entsteht Holzstoff. Durch den Einsatz chemischer Verfahren wird aus Holz Zellstoff gewonnen. Da sowohl Holz- als auch Zellstoff direkt aus Holz gewonnen werden, werden sie auch als Frisch- oder Primärfasern bezeichnet.

Holzstoff besteht aus unterschiedlich langen Fasern, die in Papieren für eine geschlossene Oberfläche und dafür sorgen, dass Druckfarben nicht auf der Rückseite der Blätter durchscheinen. Der hohe Anteil des für Holz charakteristischen Zell-Bausteins Lignin sorgt dafür, dass Papiere im Laufe der Zeit vergilben. Während sich aus 100 kg Holz etwa 95 - 98 kg Holzstoff gewinnen lassen, ist die Zellstoff-Ausbeute deutlich geringer: Aus 100 kg Holz können mit Hilfe von Hitze, Druck und Chemikalien nur etwa 50 kg Zellstoff gewonnen werden. Die langen, festen Fasern sind frei von Harzen und Lignin und sorgen in Papier für Stabilität und Reißfestigkeit. Bevor aus Zellstoff helles Papier werden kann, wird er in der Regel gebleicht.

In der Papierindustrie Deutschlands ist Altpapier der wichtigste Faser-Rohstoff. Damit aus Altpapier erneut Papier, Pappe oder Karton hergestellt werden kann, muss das gebrauchte, für die Weiterverwertung in den blauen Tonnen gesammelte Papier zunächst sortiert und in Wasser gelöst werden. Der so genannte Pulper, ein Gerät, das wie ein Küchenmixer funktioniert, zerfasert den Papierbrei, aus dem Fremdstoffe wie Kleber, Kunststoffteile oder Metallklammern entfernt werden. Um aus Altpapierfasern neues, hochwertiges Papier herstellen zu können, müssen sie von allen Farben befreit werden. Bei diesem De-Inking (von englisch: ink = Tinte) werden die Farben mit Wasser, Seife und Natronlauge aus dem Papierbrei gelöst. Wird nun Luft ins Wasser geblasen, entstehen Seifenbläschen. Die Farben, die in der Regel wasserabweisend sind, lagern sich an diese Bläschen an und steigen zusammen mit ihnen als Schaum an die Oberfläche wo sie abgesaugt werden. Die gereinigten Fasern aus Altpapier werden als so genannte Sekundärfasern erneut zu Papier verarbeitet.

Hilfs- und Füllstoffe
Papiere sind weiß oder farbig, glatt, rau oder strukturiert. Sie können besonders saugfähig sein oder Feuchtigkeit und Fett abhalten. Um Papiere mit den besonderen Eigenschaften auszustatten, die sie für ihre vielen verschiedenen Einsatzgebiete brauchen, sind neben den Fasern und mechanischen Bearbeitungsschritten auch Füll- und Hilfsstoffe notwendig.

Füllstoffe sind in der Regel mineralischen Ursprungs. Kaolin, Kreide (Calciumcarbonat) oder Titandioxid füllen die kleinen Zwischenräume zwischen den Papierfasern aus und machen das Papier glatt, undurchsichtig und bedruckbar. Zu den Hilfsstoffen gehören unter anderem Farbstoffe, Kunstharze und Leim, mit dessen Hilfe besondere Oberflächeneigenschaften erzielt werden.