Podcast na Technologie výroby papíru

Kapitoly

Rozdíl na jedničku

Z čeho je papír?

Dřevovina: Hrubá síla

Buničina: Chytré řešení

Bělení buničiny

Další druhy vláknin

Příprava papíroviny

Mletí vláken

Plnění a klížení

Barvení a finále

Závěrečné shrnutí

Přepis

Martin: Většina studentů si myslí, že zná rozdíl mezi vlákninou a buničinou. To vám stačí na trojku. Ale pochopit, proč je jedno vlákno slabé a druhé pevné jako skála... tak přesně to je ten detail, který dělí průměr od jedničky.

Tereza: A my vám tenhle detail dneska ukážeme. Připraveni?

Martin: Posloucháte Studyfi Podcast.

Martin: Tak dobře, Terezo, začněme od začátku. Co to vlastně je ta vláknina? Je to prostě... dřevo?

Tereza: V podstatě ano, ale není to jenom dřevo. Vláknina je jakákoliv surovina, ze které můžeme získat vlákna pro výrobu papíru. A zdroje jsou překvapivě rozmanité.

Martin: Jakože ne jen smrk a borovice?

Tereza: Přesně tak! Používá se i bambus, len, konopí, sláma, nebo dokonce bavlna. Teoreticky by se z tvého starého bavlněného trička dal vyrobit papír.

Martin: Takže moje módní prohřešky můžou dostat druhou šanci jako sešit? To se mi líbí!

Tereza: Přesně. A pak tu máme sekundární vlákna. To je prostě starý, recyklovaný papír. Má to ale háček – často je potištěný, což komplikuje výrobu.

Martin: Dobře, takže máme zdroj, třeba to dřevo. Jak z něj dostaneme ta vlákna ven?

Tereza: Jsou v zásadě tři cesty: mechanická, chemická a kombinovaná. Tou mechanickou cestou vzniká takzvaná dřevovina.

Martin: Mechanickou? To zní jako... hrubá síla.

Tereza: To je naprosto přesné pojmenování! Dřevěná polena se prostě brousí o obrovský kámen. Je to rychlé a výtěžnost je obrovská, skoro 98 %.

Martin: Kde je ten háček? Zní to až moc dobře.

Tereza: Háček je v kvalitě. Tím broušením se vlákna poškodí, jsou krátká a slabá. A co je nejdůležitější – ve dřevovině zůstává lignin.

Martin: Lignin... to je to pojivo ve dřevě, že?

Tereza: Přesně. Kvůli němu papír z dřevoviny časem žloutne a je křehký. Proto se hodí jen na levné věci, jako jsou noviny nebo balicí papír.

Martin: Aha! A tady přichází na řadu ta chemická cesta, že? To bude ta buničina.

Tereza: Bingo. Tady jsme chytřejší. Místo broušení dřevěné štěpky vaříme v chemikáliích při vysoké teplotě a tlaku.

Martin: Proč? Co ty chemikálie dělají?

Tereza: Rozpustí ten lignin! Oddělí ho od vláken celulózy. Získáme tak čistá, dlouhá a hlavně pevná vlákna. Výtěžnost je sice menší, ale kvalita je nesrovnatelná.

Martin: A to je ten rozdíl na jedničku, o kterém jsi mluvila na začátku! Dřevovina má lignin, buničina ne.

Tereza: Přesně tak! A podle použitých chemikálií ještě rozlišujeme dva hlavní typy buničiny – sulfátovou, která je extra pevná, a sulfitovou.

Martin: Super, takže teď máme kvalitní surovinu. Jak se z téhle... kaše... stane hladký list papíru?

Tereza: No, než se z té kaše, tedy buničiny, stane papír, musíme ji většinou ještě vybělit. Ta sulfátová nebo sulfitová buničina totiž není úplně bílá.

Martin: Jasně, má takovou... zašedlou barvu, že? Jak se to bělí? Doufám, že ne Savem.

Tereza: Skoro! V minulosti se používal plynný chlór, ale ten byl dost nebezpečný pro lidi i pro přírodu. Dnes už se to dělá jinak.

Martin: Jak tedy? Tohle zní jako něco, co by mohlo být v testu.

Tereza: Přesně tak. Klíčové jsou dvě zkratky. ECF, neboli „Elementary Chlorine Free“, kde se místo čistého chlóru používají jeho sloučeniny, třeba oxid chloričitý. A pak TCF – „Totally Chlorine Free“.

Martin: Úplně bez chlóru... Čím ho nahradili? Kyslíkem?

Tereza: Trefa! Používá se kyslík, peroxid vodíku nebo ozón. Je to mnohem šetrnější k životnímu prostředí. Výsledkem je pak bělost nad 85 %.

Martin: Super. A používá se vždycky jenom tahle prvotřídní buničina? Nebo existují i nějaké... kompromisy?

Tereza: Skvělá otázka! Ano, existuje takzvaná polobuničina. Je to kompromis mezi kvalitou buničiny a vysokou výtěžností dřevoviny. Získáš z ní 65 až 85 % dřeva.

Martin: To je o dost víc než těch 50 % u buničiny. Na co se používá?

Tereza: Hlavně na výrobu vlnité lepenky a balicích papírů. A pak je tu samozřejmě ještě jeden obrovský zdroj...

Martin: Recyklace! Sběrový papír.

Tereza: Přesně tak. Může být z průmyslu, jako odřezky z výroby, nebo z komunálního sběru. Prostě to, co hodíme do modrého kontejneru.

Martin: Takže moje staré poznámky můžou dostat druhý život jako... třeba krabice na pizzu?

Tereza: Je to dost možné! Využívá se na výrobu kartonů, lepenek a méně náročných papírů.

Martin: Dobře, takže ať už máme vybělenou buničinu nebo rozmočený sběrový papír, co dál? Teď se to konečně smíchá dohromady?

Tereza: Ano, teď připravíme takzvanou papírovinu. To je vlastně finální směs – suspenze vláken ve vodě, kam přidáme i plnidla, klížidla, barviva...

Martin: O tom si povíme později, předpokládám. Co je první krok?

Tereza: První je rozvláknění. Buničina často přijde do papírny slisovaná v suchých arších. Musíme ji přeměnit zpátky na vodní suspenzi.

Martin: Jak? To se hodí do nějakého obřího mixéru?

Tereza: V podstatě ano! Zařízení se jmenuje rozvlákňovač. Představ si mixér s tupými noži, který ve vodě hnětením a vířením oddělí jednotlivá vlákna od sebe.

Martin: Takže nejdřív to rozmixujeme na kaši. Tím máme první krok přípravy papíroviny. Co následuje po tomhle hnětení?

Tereza: Přesně tak. Po tomhle hnětení přichází na řadu krok, který se jmenuje mletí. A tohle je technologická operace, která rozhodujícím způsobem ovlivňuje výsledné vlastnosti papíru.

Martin: Takže další mixér?

Tereza: Skoro. Představ si to spíš jako mechanickou úpravu vláken. Dochází k jejich krácení a takzvané fibrilaci. To je vlastně vytrhávání jednotlivých vlákének z povrchu, aby se lépe spojila.

Martin: Aha, takže cílem je, aby se vlákna do sebe lépe „zakousla“ a vytvořila pevný list.

Tereza: Přesně! A zajímavé je, že existují dva základní způsoby mletí. Buď ostré, kde se vlákna hlavně krátí, nebo mazlavé, kde se spíš podélně třepí.

Martin: Dobře. Máme tedy rozmělněnou a upravenou vlákninu. Přidává se do té směsi ještě něco?

Tereza: Ano, určitě. Dalším krokem je plnění. To znamená, že do té kaše přidáme nevláknité minerální látky. Plnidla.

Martin: Počkej, jakože do papíru přidáváme kamínky?

Tereza: V podstatě ano! Třeba kaolín nebo uhličitan vápenatý. Tím se papír stane hladším, bělejším a taky levnějším, protože plnidla jsou levnější než buničina.

Martin: To dává smysl. A co klížení? To zní jako něco s lepidlem.

Tereza: Přesně. Klížením zvyšujeme odolnost papíru proti vodě. Vlákna jsou od přírody hydrofilní, tedy sají vodu. A my je potřebujeme změnit na hydrofobní – vodu odpuzující.

Martin: A když chci barevný papír?

Tereza: Tak přichází na řadu barvení. Do směsi se prostě přidají barviva. A tady je jedna perlička – opticky zjasňující prostředky.

Martin: Co to je?

Tereza: Říká se jim taky optická bělidla. Absorbují neviditelné UV záření a mění ho na viditelné modré světlo. Tím kompenzují přirozený nažloutlý odstín papíru.

Martin: Takže papír je pak bělejší než bílý?

Tereza: Přesně! Jeho bělost může být i vyšší než 100 %. Nakonec se všechny tyhle složky – vláknina, plnidla, klížidla, barviva – důkladně promísí a máme hotovou papírovinu připravenou pro papírenský stroj.

Martin: Takže abychom to shrnuli. Ze dřeva získáme buničinu, tu rozvlákníme, pomeleme, naplníme, naklížíme a obarvíme. A z téhle kouzelné směsi pak vznikne papír. Páni, je za tím víc vědy, než jsem si myslel.

Tereza: Je to tak. Ale když znáš tyhle kroky, celý proces je najednou mnohem srozumitelnější. Klíčové je pochopit, jak každá fáze ovlivňuje finální produkt.

Martin: Skvělé. Terezo, moc ti děkuju za vysvětlení celého tohohle fascinujícího procesu.

Tereza: Já děkuju za pozvání, Martine. Bylo to super.

Martin: A vám, milí posluchači, děkujeme, že jste byli s námi. Doufáme, že vám dnešní díl pomohl. Slyšíme se zase příště u Studyfi Podcastu. Mějte se!