Papier
Geschichte
Papier ist ein Material, bei dem Fasern (wenige Millimeter bis einige Zentimeter lange), meist pflanzlicher Herkunft, durch Wasserstoffbrücken ohne Bindemittel vernetzt werden, und hat seinen Ursprung in China.
Papier dient zum Schreiben und Drucken, zum Basteln, als Hygienepapier, zum Einwickeln, als Verpackung sowie zu einer Vielzahl von Spezialzwecken, die vom Filtrieren bis zur Herstellung von Baustoffen reichen.
In der Zivilisation des 20. Jahrhunderts ist Papier ein Stoff von elementarer Bedeutung; der kulturell wichtigste Papiertyp ist das Schreibpapier.
Höhlenzeichnungen sind die ältesten Dokumente, die der Mensch mittels pigmenthaltiger Farbe auf einen Untergrund gezeichnet hat. Ab ca. 3300 v. Chr. schrieben die Sumerer, die älteste bekannte Hochkultur, ihre Keilschrift auf Tontafeln.
Aus Ägypten ist die Prunkpalette des Königs Narmer "4. Jahrtausend v. Chr." 3100 v. Chr. aus Speckstein erhalten. Die folgenden organischen Schriftträger waren vergänglicher.
Leder, Pergament, Rinde, Papyrus (in Ägypten ab ca. «3. Jahrtausend v. Chr.» 3000 v. Chr.) und Papier sind im Gegensatz zu den Tontafeln brennbar und biologisch abbaubar.
Papyrus besteht aus den flach geschlagenen, über Kreuz gelegten und gepressten Stengeln einer Schilfart.
Geschrieben wurde darauf mit schwarzer und roter Farbe. Die schwarze Tusche bestand aus Russ und einer Gummilösung, die rote Farbe wurde auf Basis hergestellt.
Das Schreibgerät war ein Pinsel aus Binsen. Zwar gab es auch Papyrus in Griechenland, jedoch war eine Verbreitung über Griechenland hinaus kaum bekannt.
Im 3. Jahrhund Pergament (feinem, nicht gegerbtem Leder) geschrieben. In Rom benutze man sowohl Papyrus als auch Wachstafeln, in die der Text mittels eines angespitzten Stöckchens geritzt wurde. Mit einem Schaber konnte man das Wachs wieder glätten und die Tafel erneut beschreiben.
In China benutzte man vor der Erfindung des Papiers Tafeln aus Knochen, Muscheln, Elfenbein, später Bronze, Eisen, Gold, Silber, Stein, und Ton.
Organische Schriftträger waren Knochen, Holz, Bambusstreifen und Seide. Blätter und Häute wurden nicht als Schriftträger benutzt.
Die Orakelknochen wurden mit Griffeln geritzt oder mit Tinte aus Lampenruß und Zinnober beschriftet.
Die Erfindung des Papiers
Papier aus Seide war also schon länger bekannt, als im 1. Jahrhundert in China Tsái Lun ein Papier erfand, das hauptsächlich aus dem Bast des Papiermaulbeerbaumes bestand.
Bereits zuvor war Papier aus Hanf bekannt, wie fünf Papierfunde belegen. Die vergleichende Datierung ergab, dass diese Papierproben aus der Zeit 140 bis 87 v. Chr. stammen müssen.
Ein anderer Papierrohstoff war Seidelbast. Hanf und Seidelbast haben im Vergleich zu den heute verwendeten Holzarten längere Fasern und dadurch eine hohe (zeitliche) Haltbarkeit. Beide Eigenschaften erlaubten dort die Nutzung von Papier zu Zwecken, die über den Nutzen als Schreibpapier hinausgehen. Raumdekorationen und Kleidungsstücke wurden in Ostasien traditionell (auch) aus Papier hergestellt.
Papierherstellung
Das Grundrezept
Das Grundprinzip der Herstellung ist für alle Papiere zunächst einmal gleich; es hat sich seit über 2000 Jahren nicht geändert. Die Basiszutaten für Papier sind seit jeher Faserstoffe (pflanzliche und/oder textile) und Wasser.
Spätere Generationen von Papiermachern verfeinerten dieses Grundrezept nur noch, indem sie weitere Ingredienzien hinzufügten (wie z. B. Leime und Füllstoffe), Veredelungsverfahren entwickelten und die Herstellungsmethoden perfektionierten.
Heute enthält jedes Papier im Wesentlichen Holzfasern, Altpapier, Füllstoffe zur Strukturverbesserung, Farbstoffe, Leime und Wasser. Lumpen (Hadern) finden nur noch in wenigen Sonderfällen Verwendung, z. B. für Banknoten.
Die Vielfalt der fertigen Papiere und die qualitativen Unterschiede entstehen durch die Auswahl, Abstimmung und Art der Verarbeitung dieser Grundzutaten.
Die Stoffgewinnung
Wie in einer überdimensionalen Küchenmaschine wird das Papier nun in der «Stoffzentrale» angezeigt. Zunächst werden die meist getrockneten Zutaten im «Pulper», einer Art Riesen-Rührschüssel, mit viel Wasser zu einem gleichmässig flüssigen Brei vermischt. Danach wird im «Refiner» die Mikrostruktur dieser Masse homogenisiert und die Fasern fibriliert.
Anschliessend werden die Faserbündel entklumpt, und dann erfolgt eine letzte Reinigung bevor der Brei zum Bogen wird.
Die Siebpartie
Durch die Düse des «Stoffauflaufs» wird die hochverdünnte Fasermischung nun gleichmässig auf die gesamte Breite eines ständig umlaufenden, langen Siebes verteilt. Auf diesem Sieb scheidet sich Fest von Flüssig.
Das Wasser läuft ab, bzw. wird abgesaugt, während sich die Fasern auf dem Sieb ablagern und so ein Blatt bilden. Die Gleichmässigkeit dieser Ablagerung hängt u. a. von der Laufgeschwindigkeit des Siebes und der Technik der Faserformierung ab.
Eine gewollte Unregelmässigkeit ist das Wasserzeichen, das manche Papiere am Ende der Siebpartie erhalten.
Die Presspartie
Beim Verlassen der Siebpartie enthält das dort entstandene Papiervlies immer noch einen grossen Teil Wasser. Darum wird es erst einmal mittels grosser, gegeneinander pressender Filzzylinder sozusagen ausgewrungen.
Die Trockenpartie
Die schon recht feste Papierbahn wird nun in Mäanderform durch eine Art riesigen Backofen geleitet, in der das Papier auf eine individuell kalkulierte bestimmte «Restfeuchte» getrocknet wird. Zum exakten Messen, Steuern und Regeln dieses Trocken-prozesses bedient man sich heutzutage moderner Elektronik.
Die Oberflächeveredelung
So wie ein Backwerk einen Guss bekommt, werden viele Papiere nach dem Verlassen des «Trockenofens» mit einer Schicht aus Bindemitteln, Pigmenten etc. bestrichen.
Dieses so genannte «Streichen» optimiert die Oberfläche des Papiers entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck. Es spielt beispielsweise eine wichtige Rolle für die Beschreibbarkeit und die Tonerfixierung auf dem Kopierpapier.
Das Glätten
Abschliessend wird die fertige Papierbahn noch «gebügelt», indem man sie S-förmig durch einen «Kalander», bestehend aus mehreren Stahl- und Hartpapierwalzen, leitet. Dadurch wird zusätzlicher Glanz und Glätte erzielt.
Der Schnitt
Am Ende der Papiermaschine wird das Papier auf grosse Rollen gewickelt. Jeweils bei Erreichen eines bestimmten Gewichtes kappt man die Papierbahn und beginnt eine neue Rolle.
Jede Rolle erhält eine Kontroll-Nummer, bevor sie mit dem «Rollenschneider» in «Scheiben» zerteilt wird, aus denen dann die Blätter hergestellt werden.
Nach dieser Grundmethode entstehen heute fast alle Papiere. Dass es dennoch eine so grosse Vielfalt unterschiedlichster Sorten, Verwendungsmöglichkeiten und Qualitäten gibt, liegt an vielen wichtigen Details.
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