Výroba papíru v průběhu staletí – od recyklace starých hadrů ke zpracování dřeva

Věděli jste, že recyklace papíru nebo starých hadrů byla po dlouhá léta jedinou možností, jak vyrobit papír? Jenže recyklací nebylo možné pokrýt poptávku po papíru a papírenských produktech. 

Jak si naše společnost zajistila dostatek papíru v dobách rozvoje knihtisku? A jak vzniká papír v dnešní době?

Odpověď na obě otázky zní: „Díky dřevu – ochránci životního prostředí číslo 1.“

Pojďte se s námi vydat na historickou procházku po stopách výroby papíru.  Zjistíte, že svou historickou roli sehrály dokonce i vosy. 

Papír za Vladislava Jagellonského: Recyklace starých hadrů a papíru (rok 1499)

Obr. 1: Papírenské stoupy na rozmělnění hadrů
Historicky se papír vyráběl pouze na bázi celulózových vláken, získaných recyklací z jednoletých rostlin jako např. len, bavlna, konopí apod. Z těchto rostlin se vyráběly látky (textil). Recyklací starých hadrů z rostlinného vlákna (nikoliv tedy třeba z ovčí vlny) se pak vyráběla papírenská vláknina (celulózová vlákna). Papírenská vláknina se získávala samozřejmě také recyklací již vyrobeného papíru. Jiný zdroj vláken pro papírenskou výrobu až do roku cca 1850 nebyl znám.

Gutenbergův knihtisk zvyšuje poptávku. Inspiraci přinášejí vosí hnízda, papír se vyrábí z mechanicky zpracovaného dřeva (rok 1844)

Po vynálezu knihtisku se poptávka po papíru prudce zvedla, následoval tak vynález papírenského stroje, který celou spotřebu ještě více navýšil. Následek na sebe nenechal dlouho čekat a objevil se problém s nedostatkem suroviny pro výrobu papíru. Začal se tak hledat jiný způsob zdroje celulózových vláken. Po mnoha experimentech se ukázalo, že nejvhodnějším zdrojem celulózových vláken by mohlo být dřevo. 

Obr. 2: Papírenský dřevobrus na mechanickou výrobu vlákniny

Obr. 3: První papírenský stroj rok 1799

Mechanické rozvláknění (broušení) dřeva na pískovcovém brusu vynalezl roku 1844 Friedrich Gottlob Keller. Inspirací mu byl proces, jakýmsi vosy stavěly svá „papírová“ hnízda. Všiml si, že vosy při stavbě hnízd rozžvýkávají dřevo, z nějž tak vznikne jakási papírovina. Díky tomuto postřehu se zjistilo, že papír se dá získávat nejen ze starých hadrů, ale také ze dřeva, což do té doby nikoho nenapadlo. 

Průmyslová revoluce – o slovo se při výrobě papíru hlásí chemie (rok 1884)

V dalších letech následovaly vynálezy chemických postupů, jimiž se získávála papírenská buničina/celulóza ze dřeva pomocí vaření dřeva v chemických roztocích. Nejprve v roztoku hydroxidu sodného, poté v roztoku hydroxidu sodného a sirníku sodného (sulfátový postup) a posléze v roztoku hydrogensiřičitanu vápenatého (sulfitový způsob).¹  

Sulfátový způsob je dnes zdaleka nejrozšířenějším postupem uvolňování celulózových vláken ze dřeva v papírenském průmyslu. Hlavní výhodou sulfátového způsobu je jeho použitelnost na všechny druhy dřev, navíc jsou získaná vlákna podstatně pevnější než u ostatních roztoků. Z velké části se proto používá zejména pro výrobu papírových pytlů, balicích papírů, lepenek, krabic apod.

21. století a výroba papíru 

Jaké dřevo je vhodné pro výrobu buničiny/celulózy?

Na výrobu buničiny jsou zpracovávány nejčastěji jehličnaté stromy, a navíc jen určité části jejich kmenů, které jsou od průměru 9 cm až po 30 cm i více. V některých částech provozu je k výrobě papíru zpracovávana i štěpka.

Pro kvalitu vlákna je nejlepší dřevo čerstvé a mladé (staré či suché dřevo je zpracovatelné, ale s mnohem horším výsledkem, a navíc je k jeho zpracování potřeba i větší množství chemických látek). 

Recyklace sběrového papíru může podpořit výrobu papíru. Dřevo však nahradit nedokáže 

V rámci výroby papíru a papírenských výrobků se spotřebuje zhruba 40 % nových dřevěných vláken a zhruba 50 % rozvlákněného recyklovaného papíru (zbytek tvoří příměsi). Procentuální zastoupení čerstvých vláken a recyklované vlákniny při výrobě jednotlivých druhů papíru může kolísat od 0 % do 100 %. To znamená, že jiné složení má například bílý, nebo recyklovaný kancelářský papír, jiné složení zase lepenka. Klíčový je však neustálý návrat papíru do recyklačního cyklu, aby byl zajištěn dostatek materiálu potřebného pro další výrobu. 

Není ovšem tak úplně pravda, že vyšším sběrem papíru se ušetří dřevo. Proč? 

Obr. 4: Moderní vysokorychlostní papírenský stroj (sírová část)

Uvažujeme-li o recyklaci, je velmi důležité rozlišit, co je skutečně recyklace papíru a co je jen první fáze recyklace – sběr druhotných surovin. Když třídíme starý papír a nosíme do sběrny či příslušných nádob, popř., když je vytříděn a lisován do balíků, jedná se o sběr druhotných surovin. Z tohoto sběru se pouze určitá část využívá k recyklaci. Není tedy pravdou, že v ČR recyklujeme 80 % papíru. Tento údaj ve skutečnosti udává, kolik papíru vytřídíme. 

Podíl sběrového papíru ve výrobním procesu nelze aktuálně zvýšit 

Množství sběrového papíru, který lze v recyklaci na výrobu nových papírenských produktů využít, je závislé především na technologii, kterou je papír vyráběn. V ČR máme podíl papíren, které zpracovávají sběrový papír již léta stejný. Znamená to tedy, že i kdybychom vytřídili více sběrového papíru, nebude to mít dopad na zvýšení produkce papírenských výrobků touto technologií. Podle Asociace českého papírenského průmyslu se však na možnostech využití technologií vhodných k recyklaci sběrového papíru v ČR dlouhodobě pracuje².  

Bez dřeva dostatek papíru nevyrobíme. Starejme se tedy dobře o naše lesy 

Již po staletí je péče o lesy v českých zemích jednou z hospodářských priorit a naši lesníci mají zkušenosti s cyklickým  hospodařením v lesích po dlouhé generace.  Od 19. století, kdy byla výroba papíru recyklací starých hadrů nahrazena zpracováním dřeva, jsou lesnictví a papírenský průmysl nerozlučně spjaty. Dřevo je v současnosti naším nejvýznamnějším zdrojem pro výrobu papíru. Zvýšení podílu recyklace sběrového papíru při papírenské výrobě je zatím vize budoucnosti, ale i na té se již v ČR pracuje. Potenciál k jejímu využití zde díky odpovědnému třídění máme. Bez dřeva to ale vzhledem ke stále se zvyšující poptávce po ekologicky snadno odbouratelných papírenských produktech nepůjde nikdy. Zdravé a dobře obhospodařované lesy jsou tedy základem pro dostatek papíru na našem trhu. 

Starejme se o lesy i nadále s největší péčí.