Podcast na Výroba papíru: Od vlákniny k papírovině

Kapitoly

Z čeho je vlastně papír?

Mechanicky, nebo chemicky?

Kouzla v mlýně

Poslední úpravy

Kvalita versus výtěžnost

Kouzlo recyklace

Jak se papír vybělí?

Finální shrnutí a rozloučení

Přepis

Lukáš: Počkat, takže celý ten proces vlastně začíná tím, že se vlákna musí z něčeho uvolnit? Já si vždycky představil jenom strom a pak papír.

Anna: Přesně tak! A to je právě to fascinující. Mezi tím stromem a papírem je celá věda. Vítejte zpátky u Studyfi Podcast!

Lukáš: Dobře, takže pojďme na to. Co je ta základní surovina? Slyšel jsem slovo vláknovina.

Anna: Správně, vláknovina. To je v podstatě jakýkoli materiál, ze kterého můžeme získat vlákna pro výrobu papíru. A nemusí to být jen dřevo.

Lukáš: Nejen dřevo? Co jiného?

Anna: Jistě! Používají se i stonky rostlin jako len nebo konopí, sláma, bambus, bavlna... dokonce i listy nebo lýko, třeba z moruše.

Lukáš: Páni, papír z bavlny? To zní luxusně. Takže existují různé typy?

Anna: Přesně. Dělíme je hlavně podle původu. Máme rostlinné, což je ta největší skupina. Pak existují i živočišné, třeba vlna nebo hedvábí, i když ty se pro běžný papír nepoužívají.

Lukáš: A co recyklovaný papír? Kam ten patří?

Anna: Skvělá otázka! To jsou takzvaná sekundární vlákna. Získávají se ze sběrového papíru. Problém je, že je na něm často potisk, což komplikuje čištění a ovlivňuje bělost.

Lukáš: To dává smysl. Takže sběrový papír je vlastně taková sázka do loterie, co se týče kvality?

Anna: Trochu ano. Proto je výhodnější recyklovat odpad přímo z výroby. Je čistý, bez potisku a přesně víme, jaké má složení.

Lukáš: Dobře, máme tedy vláknovinu. Jak z ní dostaneme ta samotná vlákna, kterým se, jestli se nepletu, říká vlákniny?

Anna: Přesně tak, vlákniny. A na to máme v zásadě tři cesty: mechanickou, chemickou, nebo jejich kombinaci.

Lukáš: Začněme tou mechanickou. To zní... drsně.

Anna: To je dobrý popis. Mechanickou cestou vzniká takzvaná dřevovina. Představ si, že obrušuješ dřevěná polena o obrovský brusný kámen. Je to čistě fyzický proces.

Lukáš: Takže žádná chemie, jen hrubá síla. Jaká je výhoda?

Anna: Obrovská výtěžnost, získáš až 98 % materiálu. Ale má to i nevýhody. Vlákna jsou krátká, poškozená a hlavně se neodstraní lignin. To je látka, která drží dřevo pohromadě.

Lukáš: A co ten lignin způsobuje v papíru?

Anna: Způsobuje, že papír je méně pevný, má nižší bělost a časem žloutne. Proto se dřevovina používá na levné, nenáročné papíry, jako je novinový nebo balicí papír.

Lukáš: Rozumím. A ta chemická cesta?

Anna: Tou vzniká buničina. Tady se dřevěné štěpky vaří při vysoké teplotě a tlaku v chemikáliích. Cílem je právě rozpustit a odstranit ten lignin.

Lukáš: Takže papír z buničiny je kvalitnější?

Anna: Přesně. Je pevnější, bělejší a trvanlivější. Existují dva hlavní procesy: sulfátový, který je nejrozšířenější a hodí se pro jehličnany i listnáče, a sulfitový, který je starší a funguje hlavně na dřevo s malým obsahem pryskyřic, jako je smrk.

Lukáš: Takže máme čistá vlákna. Co dál? To už se z nich dělá papír?

Anna: Ještě ne. Teď přichází jedna z nejdůležitějších operací – mletí. To zásadně ovlivní vlastnosti výsledného papíru.

Lukáš: Mletí? Jako v mlýnku na kávu?

Anna: Princip je podobný, ale cílem není jen vlákna zkrátit. Hlavním cílem je takzvaná fibrilace. To znamená, že se povrch vláken mechanicky naruší a vytáhnou se z nich miniaturní vlákénka, fibrily.

Lukáš: A k čemu je to dobré?

Anna: Díky tomu se vlákna mnohem lépe spojí a vytvoří pevný list papíru. Mletím můžeme ovlivnit třeba i savost nebo průhlednost papíru.

Lukáš: Zajímavé! A co znamená, když se řekne, že se do papíru přidávají plnidla? To je proto, aby byl levnější?

Anna: To je jeden z důvodů, plnidla jsou levnější než vláknina. Ale mají i spoustu dalších výhod! Jsou to vlastně minerální látky jako kaolín nebo uhličitan vápenatý.

Lukáš: A co tedy dělají kromě snižování ceny?

Anna: Zlepšují hladkost povrchu, což je klíčové pro tisk. Zvyšují bělost a snižují průsvitnost. Papír pak lépe přijímá tiskové barvy. Na druhou stranu ale trochu snižují pevnost.

Lukáš: Dobře, takže máme umletou a naplněnou směs. Co dál? Mám pocit, že kdybych na to teď vylil vodu, okamžitě se to rozpije.

Anna: A máš pravdu. Proto přichází na řadu klížení. To je proces, který zvyšuje odolnost papíru proti vodě. Zjednodušeně řečeno, měníme hydrofilní charakter vláken na hydrofobní.

Lukáš: Takže aby se na něm nerozpíjelo psaní. Jak se to dělá?

Anna: Dříve se papír namáčel do roztoku klížidla, třeba škrobu. Dnes se klížidla, nejčastěji na bázi pryskyřic, přidávají přímo do papíroviny, tedy do té směsi vláken a vody.

Lukáš: A co barva? Předpokládám, že teď je čas na barvení.

Anna: Přesně tak. Do směsi se přidávají barviva nebo pigmenty. A tady je jedna perlička – opticky zjasňující prostředky, neboli OZP.

Lukáš: Co to je? Nějaké super bělidlo?

Anna: Dá se to tak říct. Tyto látky pohlcují neviditelné UV záření a mění ho na viditelné modrofialové světlo. Tím kompenzují přirozený nažloutlý odstín papíru.

Lukáš: Počkat, takže papír pak vypadá bělejší, než ve skutečnosti je?

Anna: Přesně! Díky OZP může být hodnota bělosti papíru dokonce vyšší než 100 procent.

Lukáš: Tak to je skvělý trik! Takže to všechno se na konci jen důkladně promíchá a je hotovo?

Anna: Ano, poslední krok je dokonalé směšování všech složek, aby vznikla stejnorodá papírovina, která je připravená na papírenský stroj. Ale to už je zase jiný příběh.

Lukáš: Dobře, takže než se dostaneme k tomu obřímu stroji… Mluvili jsme o buničině. Ale jaký je vlastně rozdíl v těch typech? Není vláknina jako vláknina?

Anna: Skvělá otázka! Právě naopak. Máme třeba klasickou buničinu. Ta je nejkvalitnější, vlákna jsou pevná a ohebná. Ale má to háček — výtěžnost ze dřeva je jen asi 45 až 55 procent.

Lukáš: Páni, takže víc než polovina dřeva přijde vniveč?

Anna: Přesně tak. Proto existuje kompromis, takzvaná polobuničina. Ta se snaží zachovat dobré vlastnosti, ale s mnohem vyšší výtěžností, kolem 65 až 85 procent.

Lukáš: To zní jako dobrý obchod.

Anna: Přesně. Je ideální třeba na vlnitou lepenku nebo balicí papíry, kde nepotřebuješ úplně top kvalitu.

Lukáš: A co recyklovaný papír? Ten se do toho taky počítá, že?

Anna: Rozhodně! Sběrový papír je naprosto klíčová surovina. Vrací se zpátky do výroby a znovu se použije jako vláknina.

Lukáš: A je jedno, jestli je to odstřižek z tiskárny nebo staré noviny z kontejneru?

Anna: V podstatě se to dělí na průmyslový sběr, což je čistý odpad přímo z výroby, a komunální sběr, což je to, co třídíme doma. Ten se pak používá na méně náročné věci jako kartony a lepenky.

Lukáš: Takže ta mastná krabice od pizzy tam asi nepatří, co?

Anna: Tu tam prosím opravdu neházej! Tuk vlákna znehodnocuje.

Lukáš: Chápu. A teď k té bělosti, o které jsme se bavili. Jak se docílí toho, aby byl papír opravdu zářivě bílý?

Anna: Tomu se říká bělení. Po výrobě totiž buničina není úplně bílá, protože v ní zbyde nějaký lignin. A ten se musí chemicky odstranit.

Lukáš: Jak se to dělá? Nějakým savem?

Anna: Skoro. Dřív se používal plynný chlór, což bylo super účinné, ale dost nebezpečné pro zdraví i přírodu.

Lukáš: To zní děsivě.

Anna: Dnes už naštěstí jedeme jinak. Používají se procesy jako ECF, tedy bez čistého plynného chlóru, a hlavně TCF — Totally Chlorine Free. Tam se nepoužívají vůbec žádné sloučeniny chlóru.

Lukáš: Takže co se používá místo něj? Kyslík?

Anna: Přesně! Kyslík, peroxid vodíku nebo ozón. Je to mnohem šetrnější k životnímu prostředí a výsledná bělost je přes 85 procent.

Lukáš: Takže abychom to celé shrnuli. Máme různé druhy vlákniny pro různé účely, od top kvalitní buničiny po úspornou polobuničinu.

Anna: Přesně. K tomu přidáme sběrový papír jako skvělý příklad recyklace.

Lukáš: A celé to pak můžeme vybělit moderními, ekologickými postupy, aby nám z tiskárny nelezly zažloutlé papíry.

Anna: Lépe bych to neřekla. A tím jsme vlastně na konci naší dnešní cesty od stromu až skoro k hotovému papíru.

Lukáš: Anno, moc ti děkuju za skvělé informace. Bylo to fascinující! A vám, milí posluchači, děkujeme za pozornost u dalšího dílu Studyfi Podcastu.

Anna: Mějte se krásně a zase příště na slyšenou!