papir (njem. Papier < lat. papyrum, papyrus < grč. πάπυρος: papirus) (srednjovj. lat. charta papyri, charta damascena, charta bombycina i dr.), plošni proizvod dobiven iz vodene suspenzije biljnih vlakana na stroju s finim sitom, koje omogućuje njihovo prepletanje i oblikovanje u vrlo tanak list. Kao vrlo pogodna podloga za pisanje, zauzima važno mjesto u povijesti pismenosti čovječanstva. Papir se prvi put spominje 105. u Kini, kada ga je Cai Lun (Ts’ai Lun) proizveo od nekoliko različitih sirovina i otpadaka, većinom biljnoga podrijetla. Tijekom stoljećâ preuzeo je prvenstvo nad papirusom, pergamentom i ostalim materijalima uporabljivanima za pisanje, a glavni su razlozi tomu jeftina i brza proizvodnja, te izvanredna pogodnost za pisanje i oblikovanje. U povijesti njegove proizvodnje razlikuju se tri razvojne faze. Prva je kineska, koja se temeljila na proizvodnji papira od samljevenih, oguljenih čahura dudova svilca, potom od vlakana bambusove trske, starih krpa i ribarskih mreža. Ta se smjesa mljela, potom namakala u gašenom vapnu te naposljetku rasprostirala na sito i sušila. Dobiveni se materijal još prešao, glačao bjelokošću i na kraju obrezivao. Tako je proizveden prvi papir, kojega je najstariji očuvani primjerak datiran u IV. st. S vremenom se tehnika proizvodnje papira usavršavala, a osim Kineza nekoliko stoljeća poslije s njom su se upoznali Korejci i Japanci. Druga, arapska faza proizvodnje papira započela je 751., i to kao posljedica sukoba Arapa i Kineza u središnjoj Aziji. Arapi su od kineskih zarobljenika doznali tajnu proizvodnje papira te su ju donekle promijenili. Otvorili su radionice u Samarkandu, Bagdadu, Damasku, Kairu i dr., a u sljedećim stoljećima prenijeli su papir u Europu (Sicilija, Španjolska, Francuska, Italija, Njemačka). Od razdoblja križarskih ratova papir je bio sve prisutniji na europskom tlu, a posebice u bilježničkim, sudskim i kneževskim uredima. Prva radionica papira u Europi bila je otvorena u XII. st. u gradu Xàtiva u Valenciji. Iz te su faze kao najstariji spomenici papira očuvani zlatna bula bizantskog cara Konstantina IX. Monomaha iz 1052. i pismo na grčkom i arapskom jeziku sicilske kneginje Adelaide iz 1109., najstariji europski dokument na papiru, koji se danas čuva u Palermu. Trogirski evanđelistar iz 1259. najstariji je rukopis pisan na papiru u Hrvatskoj. Naši su najraniji sačuvani notarski spisi iz Trogira (1263) i drugih dalmatinskih i istarskih komuna. U kontinentalnoj Hrvatskoj prvi dokumenti na papiru zabilježeni su tek u XIV. st. Proizvodnji i upotrebi papira u srednjem vijeku posebno je pogodovao razvoj gradova i sveučilišta. Treća, suvremena faza proizvodnje papira počinje od XVIII. st. i usmjerena je na njezino tehničko usavršavanje. Za odlučujući preokret u proizvodnji papira zaslužni su Jakob Christian Schäffer (1718–90), koji je dokazao da se kao sirovina može upotrebljavati drvo, te u XIX. st. Friedrich Keller, koji je riješio problem mljevenja drva. Proizvodnja papira na papirnom stroju započela je 1799., kada je bila uvedena proizvodnja na stroju s dugim sitom, kako se u načelu radi i danas. Daljnja unaprjeđenja bila su uporaba keljiva kao dodatka papirnoj suspenziji te primjena sušnoga valjka. Skupni elektromotorni pogon papirnoga stroja prva je 1919. primijenila tvrtka Westinghouse Electric Co.
Proizvodnja papira
Osnovna je sirovina za proizvodnju papira celuloza, a za poboljšanje fizikalnih, kemijskih i mikrobioloških svojstava papira dodaju se keljiva, punila i boje. Celulozna vlakna proizvode se od različitih biljnih vrsta (uglavnom drvo, rjeđe jednogodišnje biljke). Usitnjena sirovina prokuhava se i kemijski obrađuje kako bi se uklonili lignin, smola i nepoželjni prirodni polisaharidi. Kako bi se snopići vlakana razdvojili, oni se mehanički obrađuju razvlaknjivanjem i mljevenjem (→ celuloza). Glavni izvor celuloznih vlakana danas su sekundarna, reciklirana vlakna dobivena preradbom otpadnoga papira (74% u Europskoj uniji 2003. god.). Keljiva se dodaju na površinu već gotove papirne vrpce ili u papirnu suspenziju prije formiranja vrpce na situ. Za površinsko keljenje (lijepljenje) papira služe modificirani škrob, kožno tutkalo, kazein, karboksilmetilceluloza, voskovi, parafin te umjetne smole, ponekad i lignosulfonati, a za keljenje u masi najčešće se rabi kolofonij. Punila za papir mogu biti prirodna i umjetna (kaolin, talk, kreda, gips, titanijev dioksid), a dodaju se papirnoj suspenziji. Boje se također mogu nanositi površinski ili dodavati u papirnu suspenziju; primjenjuju se kisele, lužnate, pigmentne i supstantivne boje, a i optička bjelila.
U proizvodnji papira celulozna se sirovina prvo na prikladnom stroju razvlaknjuje u vodi. Dobivena papirna suspenzija zatim se višekratno pročišćava i rastavlja do fine vlaknaste strukture te joj se primješavaju dodatci. Papir se izrađuje na papirnom stroju s dugim sitom. Osnovni su dijelovi toga stroja natočno korito, ravno dugo sito, sustav preša, sustav sušnih valjaka te uređaj za zaglađivanje i namatanje papira. Natočno korito ravnomjerno dovodi papirnu suspenziju na pokretno, ravno i dugo sito, gdje se odvaja najveći dio (> 97%) vode i gdje se, uz potresanje, vlakna ravnomjerno prepleću i stvaraju papirnu vrpcu. Vrpca zatim prolazi kroz mokru prešu, što pospješuje međusobno povezivanje vlakana, a na zagrijanim valjcima za sušenje, uz izdvajanje preostale vode, postiže se konačna čvrstoća vrpce. Prije namatanja papirna se vrpca hladi te u kalanderima površinski strojno zaglađuje. Ovisno o vrsti proizvoda, suvremeni papirni strojevi rade s brzinama papirne vrpce i do 2200 m/min. Širine su strojeva nešto veće od 9 m, a kapaciteti veći i od 1000 t dnevno.
Nakon izradbe na stroju papir se dorađuje satiniranjem (povećava se glatkoća i sjaj), impregnacijom (površinski ili u masi), nanošenjem sloja drugog papira (kaširanje) ili folije od plastike ili aluminija, krepiranjem (povećava se mekoća i rastegljivost) i dr.
Standardni formati papira
Standardni formati papira
određuju oblik i veličinu papira u listovima. Duljine su stranica standardnoga formata pravokutne i odnose se kao 1 : √2̅ (1 : 1,414). Kao osnovni uzima se format A, koji počinje formatom A0, površine 1 m², pa su duljine njegovih stranica 841 mm × 1189 mm. Od njega se izvode sve ostale mjere za arak papira. Postoje i dopunski formati B, C i D. Svaki format ima po 12 razreda. Manji se formati dobiju polovljenjem dulje stranice većega formata istoga razreda. Za format B0 dimenzije su 1000 mm × 1414 mm, a za format C0 917 mm × 1297 mm, po veličini između formata A i B. Najmanji je format D.
Papirni proizvodi
Glavni su proizvodi papirne industrije papir, karton i ljepenka, a razlika je među njima ponajprije u gramaturi, tj. u masi proizvoda kojemu je površina 1 m². Gramatura je običnoga papira 8 do 200 g/m², kartona 200 do 500 g/m², a ljepenke veća od 500 g/m². Papir se razlikuje prema sirovinskomu sastavu: bezdrvni papir od najkvalitetnijih vlakana visokobijeljene celuloze, srednje fini papir od celuloze i nešto visokoprinosnih vlakana ili drvenjače te prosti papir od otpadnoga papira; prema namjeni: grafički (tiskarski i pisaći), ambalažni, higijenski i specijalni papir; prema tehnikama tiska: papir za visoki, ravni i duboki tisak.
Najvažniji su grafički papiri: ofsetni papir, dimenzijski stabilan, keljen, a radi stabilnosti nanesenih boja u ofsetnom tisku njegova pH-vrijednost treba biti oko 4,5; novinski papir, izrađen od jeftinih vlakana, najčešće drvenjače, obično je slabo bijeljen i strojno gladak; crtaći papir, bezdrvan, bijeljen, dobro keljen, gladak, visoka opaciteta (slabe prozirnosti); papir za računala, strojno gladak, rjeđe i satiniran, prodaje se u rolama i u formatima prilagođenima računalima.
U ambalažne papire ubrajaju se: šrenc-papir, slabih mehaničkih svojstava i lošeg izgleda, upotrebljava se za pakiranje, a najviše kao unutarnji ravni sloj u valovitom kartonu; fluting-papir, izrazite krutosti, služi za izradbu valovitoga sloja u valovitom kartonu (kartonska ambalaža); kraft-papir, od dugih četinjačkih vlakana sulfatne celuloze, najboljih je mehaničkih svojstava, služi za izradbu papirnih vreća i kao ravni sloj valovitoga kartona; natronski papir, po kvaliteti sličan kraft-papiru, ali manjih gramatura, rabi se za izradbu konzumnih vrećica i ljepljivih papirnih vrpca.
Od higijenskih papira ističu se: papir za ubruse, od kvalitetnih vlakana, čvrst i u mokrom stanju, pogodan za tisak i mehaničko utiskivanje različitih površinskih oblika; toaletni papir, zajednički naziv za papirne rupčiće, pelene, paketiće i kolute toaletnoga papira i sl., koji se odlikuju mekoćom, elastičnošću i velikom moći upijanja.
Specijalni papiri služe za posebne potrebe: bitumenski papir, višeslojni papir slijepljen bitumenom i ojačan tekstilnim nitima, rabi se u građevinarstvu; elektroizolacijski papir velike mehaničke otpornosti; filtarski papir, od čiste bijeljene celuloze, određene poroznosti, nekeljen, bez punila, postojan u mokrom stanju; cigaretni papir, tanak, od najkvalitetnijih vlakana bijeljene celuloze s mnogo punila koja reguliraju izgaranje papira i duhana.
Najveći je proizvođač papira i kartona u svijetu SAD (83 401 000 t s potrošnjom od 312 kg/st., 2004), zatim slijede Kina, Japan, Kanada i Njemačka. God. 2004. u svijetu je bilo proizvedeno 359 598 000 t, a potrošeno 359 904 000 t papira (približno 56 kg/st.).
Kartoni i ljepenke se, osim po gramaturi, od papira razlikuju i po izgledu i po mehaničkim svojstvima. Proizvode se, za razliku od papira, na papirnom stroju s cilindričnim rotirajućim sitom djelomično uronjenim u papirnu suspenziju. Ako je takvih sita više, njegove se vrpce mogu spojiti u jedinstven proizvod. Osim ravnoga kartona, proizvode se i: valoviti karton, izrađen lijepljenjem više (do sedam) ravnih i valovitih slojeva papira, u mnogim je područjima primjene istisnuo obični karton i ljepenku; gips-karton, višeslojni vodootporni karton za potrebe građevinarstva; karton za pakiranje prehrambenih tekućina, od čiste bijeljene celuloze, oslojava se polietilenom, aluminijskom folijom i voskovima, gladak, mekan, pogodan za izradbu kutija i prihvat tiska; sivi karton, od otpadnoga papira, u jednom ili više slojeva.
Razvoj celulozno-papirne industrije u Hrvatskoj
Smatra se da je prvi papir u Hrvatskoj proizveden potkraj XVII. st. kraj Lepoglave (pavlini). U Zagrebu se papir izrađivao 1772. u Novoj Vesi, gdje je radio mlin za papir, zajedno s mnogim mlinovima za žito na potoku Medveščak. Prva tvornica papira osnovana je 1827. u Sušaku (prestala je raditi 1994). Bila je suvremeno opremljena, s prvim papirnim strojem u ovom dijelu Europe, a kao sirovinu koristila je tekstilne otpatke. Osnivanje Zagrebačke tvornice papira pokrenuto je 1872., a realizirano tek 1895. U 2004. tvornica je proizvela 35 000 t ambalažnih i 7000 t grafičkih papira, uključujući i novinski. Papirna industrija u drugim dijelovima Hrvatske počela se razvijati u 1960-ima. Tako je 1960. u Belišću proradila Tvornica polukemijske celuloze, papira i ambalaže, koja je počela proizvoditi polukemijsku celulozu kao sirovinu za ambalažne papire po tada najmodernijem svjetskom postupku. U 2004. tvornica je proizvela 66 000 t polukemijske celuloze i 202 000 t ambalažnih papira. U Plaškome je 1965. bila izgrađena Tvornica sulfatne celuloze i papira, koja je radila do Domovinskoga rata. Tvornica Drvenjača u Fužinama radi od 1974., a proizvodi tzv. rifajnersku drvenjaču, vlaknastu sirovinu namijenjenu uglavnom za izradbu kartona (2003. proizvedeno je 43 000 t). God. 2005. u Hrvatskoj je ukupno bilo proizvedeno 247 000 t papira i kartona, a potrošeno 360 000 t (približno 81 kg/st.).
