Papirproduksjon består av to grunnleggende trinn. Først omdannes fiberråstoff, cellulose fra massevirke, ikke-trefibre eller resirkulert papir, til masse, en fibermasse egnet for papirproduksjon. Deretter blir denne massen filt sammen og bundet til en arkstruktur som danner papir. I masseprosessen skilles papirfibrene fra treet.
De tre viktigste massetypene er mekanisk masse, termomekanisk masse (TMP) og kjemisk masse. Hver type gir papir med ulike kvalitetsegenskaper.
Tre består av cellulosefibre bundet sammen av lignin, et limlignende stoff. Papirkvaliteten blir vanligvis bedre når lignin fjernes, siden lignin forårsaker misfarging over tid. Kjemisk masseproduksjon fjerner lignin, mens mekaniske og termomekaniske metoder ikke gjør det.
Mekanisk masse. Hovedtypene er slipemasse, produsert ved å presse massevirke mot en roterende slipestein, og raffinørmekanisk masse (RMP), laget ved å føre treflis gjennom en skiverefiner.
Termomekanisk masse. Termomekanisk masse (TMP) produseres ved å koke treflis eller sagflis under trykk med damp for å mykne ligninet. Den myknede flisen males deretter til masse ved hjelp av en skiverefiner og blekes for hvithet. Denne prosessen gir hvitere, lysere papir med god opasitet for tosidig trykking. Mange aviser av høy kvalitet bruker TMP.
Kjemisk masse. Kjemisk masseproduksjon er den dyreste metoden og gir papir av høyest kvalitet. Treflis kokes under trykk i en kjemisk væske som bryter ned og fjerner lignin. Den resulterende massen renses og blekes, noe som gir et lyst hvitt papir med utmerket holdbarhet. Kjemisk masseproduksjon frigjør cellulosefibrene fra ligninet som binder dem.
Under kjemisk masseproduksjon løser kjemikaliene opp lignin og hemicellulose for å frigjøre cellulosefibrene. Bleking fjerner restlignin og hemicellulose. Kjemisk masseproduksjon har et utbytte på 45 % til 55 %, betydelig lavere enn utbyttet på 90 % eller mer for mekaniske metoder. Prosessene bruker syrer som svovelsyrling og alkalier som lut (natronlut).
Semikjemisk masse. Semikjemisk masse produseres ved å koke treflis forsiktig med kjemikalier, vanligvis natriumsulfitt eller en liten mengde alkalisalt som natriumkarbonat, bikarbonat eller hydroksid. Denne kokingen fjerner og mykner lignin delvis, noe som svekker båndet mellom fibrene. Flisen gjennomgår deretter skiverefining for fiberisering, etterfulgt av en kjemisk vask. Semikjemisk masseproduksjon beholder betydelig lignin, noe som gir utbytte på 60 % til 80 %. Bleking reduserer utbyttet, som med alle masseproduksjonsmetoder.
Bleking av masse. Ubleket tremasse varierer i farge fra krem til mørkebrun; brune papirposer er laget av ubleket masse. Bleking fjerner restlignin uten å skade cellulosefibrene alvorlig, noe som gir hvitere papir som forbedrer trykkontrasten og gir mer strålende farger på papir.
Masseforberedelse og raffinering. Massefiber krever videre behandling, kalt masseforberedelse, før forming av papir av høy kvalitet. Prosessen omfatter fiberraffinering og blanding av fiber med ikke-fibret materiale for å oppnå ønskede pairegenskaper. Selv om papiret formes i en papirmaskin, bestemmes mange egenskaper under masseforberedelsen.
Raffinering bruker koller, koniske raffinører (jordan) eller skiveraffinører som utsetter fibrene for børsting, kutting, flising og forkorting. Disse virkningene får fibrene til å svelle, mykne og utvikle fine overflatehår, noe som fremmer binding og gir sterkere papir.
Under masseforberedelsen blandes cellulosefibrene med fyllstoffer, intern liming, fargestoffer, fargepigmenter og andre tilsetningsstoffer som gir papiret bestemte egenskaper.
Papirforming. De fleste trykkpapirer produseres på Fourdrinier-papirmaskiner, oppkalt etter oppfinnerne Henry og Sealy Fourdrinier. Massen blandes med store mengder vann før formingstrinnet, og oppnår et vannforhold på 99 %. Denne blandingen av masse og vann, kalt en furnish, dreneres og presses deretter for å danne en sammenhengende papirbane.
Bærekraft er fortsatt en sentral driver, med økt fokus på lukkede vannsystemer og energieffektive produksjonsmetoder. Fremskritt innen digitaltrykk krever også papirer med bestemte ytelsesegenskaper, noe som påvirker valg av masse og overflatebehandling.
Superkalandrering
Superkalandrert papir lages ved å kjøre maskinert papir gjennom superkalandreren, figur 5-4, en maskin som består av vekselvis polerte stålvalser og komprimerte papir- eller bomullsvalse som går sammen under høyt trykk. Den komprimerer papiret og øker overflatejevnheten og glansen.
Bestrøket papir
Trykkerioperatøren bruker ofte trykkpressen til å legge en lakk på papiret etter trykking, vanligvis for beskyttelse eller estetikk. Papirmakeren kan imidlertid også påføre et strøk på papirets overflate for å gjøre papiret mer egnet til sluttbruken. Bestrøket papir er kvaliteter som har fått et mineralstrøk, vanligvis leire, for å forbedre trykkbarheten og utseendet. De finnes i en rekke overflater. Strøk forbedrer papirets hvithet, rivefasthet, vannmotstand, blekkholdout, opasitet, glans og generell trykkvalitet. Vanligvis bestrøkes papir på to sider (C2S).