POLITECHNIKA ŚLĄSKA GLIWICE

Wydział Mechaniczny Technologiczny

Kierunek studiów: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji

Grupa IV

Proces Produkcji Papieru

KATARZYNA SZLICHTA

KATARZYNA SZOPA

1.PAPIER - definicja.

Papier to spilśniona na sicie masa włóknista pochodzenia organicznego. Papier jest wytwarzany w formie arkuszy lub wstęgi nawijanej w zwoje.

W życiu człowieka papier odgrywa bardzo ważną rolę. Jest potrzebny w każdej dziedzinie życia. Służy jako nośnik informacji, który wykorzystywany jest w postaci gazet, plakatów, ulotek, ogłoszeń. Każdego dnia papier w formie banknotów wykorzystujemy podczas zakupów czy transakcji finansowych. Papier jest nieodzownym elementem pracy w szkołach lub zakładach produkcyjnych wykorzystywany w formie luźnych arkuszy, zeszytów, książek jak i również opakowań. Dzięki niemu w łatwy sposób można zapisać ważne informacje, przekazać coś innej osobie za pomocą listów czy zapisać swoje myśli, uczucia, które mogą inspirować i pocieszać inne osoby. Istotną rolę papieru dostrzegamy również w sztuce, gdzie przy pomocy pędzla i farb artyści mogą utrwalić swoje emocje, uczucia i refleksje na kartkach papieru.

Papier występuje dzisiaj we wszystkich dziedzinach życia. Papier, z którym

spotykamy się na co dzień, dzieli się na cztery podstawowe gatunki:

Papier graficzny

Wszystkie rodzaje papieru, na których się pisze albo drukuje, należą do papierów graficznych. Najważniejsze ich rodzaje to: papier gazetowy i do czasopism, a także papier do pisania, drukowania oraz papiery biurowe. Te papiery stanowią 41% naszego ogólnego zużycia.

Zawartość makulatury w papierach graficznych jest bardzo zróżnicowana. Trzeba jeszcze zaznaczyć różnicę między papierem gazetowym, który stanowi 16% papierów graficznych i jest w 100% z makulatury, oraz pozostałą częścią tych papierów, gdzie zawartość makulatury jest bardzo ograniczona. Ponad 2/3 (68%) wszystkich używanych papierów graficznych pochodzi z importu.

Przykłady: książki, gazety, czasopisma/kolorowe magazyny, druki reklamowe, plakaty, papier kredowy, książki telefoniczne, kalendarze, papier listowy, listowniki, papier do drukowania/kserowania, zeszyty szkolne, widokówki, kartki pocztowe, bilety kolejowe, bilety wstępu na imprezy, koperty, znaczki, skoroszyty.

Opakowania

Do tej kategorii należą wszystkie rodzaje papieru, papy i kartonu służące jako opakowanie. Ich udział w ogólnym zużyciu papieru wynosi około 46%. W przypadku opakowań zawartość makulatury jest bardzo duża.

Przykłady: talerzyki z papieru, kubeczki z papieru, jedwabny papier (cienki, ale mocny papier używany na przykład do owijania kwiatów), białe torebki na bułki, szare torebki na bułki, torebki na owoce, torebki na artykuły papiernicze, torby i torebki na zakupy, papier do zawijania, papier ozdobny do prezentów, papier pakowy, papa falista, kartony, składane torebki, papier na opakowania do mleka i soków (tetrapak), papiery do pakowania żywności

(z pergaminu), szara papa.

Papiery techniczne i specjalne gatunki papieru

W tej kategorii zebrane są różne gatunki papieru mające różnorodne zastosowania, na przykład: filtry, papier fotograficzny, papiery dekoracyjne dla przemysłu meblowego, tapety, papier ścierny. Udział tej kategorii w ogólnym zużyciu papieru wynosi około 8%.

Zawartość makulatury w papierach technicznych jest niewielka.

Przykłady: papier do faksu, papier fotograficzny, kalka, banknoty, filtry do kawy, torebki na herbatę, papier ścierny, papa do pokrywania dachów.

Papiery higieniczne

Na potrzeby higieny potrzebny jest papier, który szybko wchłania wilgoć, co wynika ze specyficznych właściwości włókien papierowych.

Przykłady: papier toaletowy, chusteczki kosmetyczne i higieniczne, ręczniki kuchenne, papiery używane w szpitalach itp. Udział papierów higienicznych w ogólnym zużyciu papieru wynosi około 5%. Zawartość makulatury jest znaczna.

Przykłady: chusteczki papierowe, ręczniki i ścierki kuchenne, papier toaletowy, chusteczki kosmetyczne, pieluchy, podpaski, ścierki jednorazowe, papierowe ręczniki, obrusy papierowe.

2. Historia powstania papieru

Od wieków ludzie poszukiwali surowca, który pomógłby im zapisać cenne znaki, obrazy oraz życiowe odkrycia. Początkowo w tym celu stosowano każdy materiał, który był do dyspozycji bez potrzeby modyfikowania oraz przetwarzania np.: kamienne tabliczki, ściany jaskiń oraz drzewa. Jednakże z czasem, zapotrzebowanie na ten surowiec stało się coraz większe. Protoplastą papieru stał się wynaleziony przez Egipcjan – papirus. Nazwa wzięła się od nazwy rośliny, z której materiał był otrzymywany – papirusu. Łodygi krojono na cienkie paski i układano warstwowo na krzyż. Następnie warstwy te rozklepywano drewnianym młotkiem a wydzielany sok sklejał je. Jednak, wciąż rosnące zapotrzebowanie spowodowało, że mimo wielkich plantacji w dolinie Nilu zaczęło brakować roślin. Rozpoczęło się kolejne poszukiwanie substytutu papirusu. W rezultacie tych poszukiwań wynaleziono pergamin. Pergamin wyrabiano ze skór różnych, najczęściej młodych zwierząt. Głównie wykorzystywano skóry cielęce oraz owcze i kozie. Była to skóra wyprawiona -pozbawiona sierści, oskrobana i dokładnie wypłukana, która zazwyczaj poddawana była szeregowi innych operacji, jak np.: powtórne namaczanie, nasączanie substancjami roślinnymi, szlifowanie, wcieranie różnych substancji czy nawet farbowanie. Według historycznych chińskich zapisków papier wynaleziono na dworze cesarza He Di, około roku 105 n.e. Stało się to za sprawą przypadku. Odkryto, że po płukaniu jedwabnej waty na matach zostaje cienki nalot, który po wyschnięciu nadaje się do pisania. Ze względu na wysoką cenę jedwabiu, z czasem zastąpiono go włóknami roślinnymi i szmatami lnianymi. Masa papierowa składała się z włókien tkanin miażdżonych i tłoczonych w cienkie arkusze. Była to produkcja polegająca na powtórnym zużyciu tkanin, później dodano do składników włókna roślinne, oraz inne surowce, np. stare sieci rybackie. Najlepszy papier otrzymuje się z roślin o dużej zawartości celulozy we włóknach, albo ze szmat pochodzących z materiałów naturalnych. Papier znany jest blisko od dziewiętnastu wieków i jest jednym z najpowszechniej używanych produktów na świecie. Nie zestarzał się i nigdy nie starzeje, gdyż jest bardzo istotnym materiałem w życiu każdego człowieka.

3. Proces produkcji papieru

Obecnie papier jest otrzymywany wyłącznie w procesach zmechanizowanych. Na jego jakość wpływają głównie surowce z jakich został wytworzony

Podstawowym surowcem do produkcji papieru jest drewno. W wyniku obróbki chemicznej z drewna otrzymuje się masę celulozową.

Celuloza jest naturalnym polimerem, składającym się z łańcuchów zawierających do kilkunastu tysięcy jednostek glukozy (w bawełnie ok. 15.000, w drewnie 8.000-10.000, w papierze ok. 5000). Jest podstawowym materiałem tkanki roślinnej, tworzącym zrąb ściany komórkowej komórek roślinnych. Cząsteczki celulozy, w liczbie ok. 2000, ułożone są równolegle w wiązki zwane mikrofibrylami, w których wyróżnia się obszary krystaliczne - micele i niekrystaliczne amorficzne. W produkcji papierut jest podstawowym wykorzystywanym surowcem. Celuloza jest stosowana w postaci naturalnej - drewno, włókna przemysłowe, częściowo zmodyfikowanej - papier, pergamin lub całkowicie zmienionej - celofan, włókno wiskozowe.

Masę celulozową natomiast otrzymuje się w wyniku rozpuszczenia ligniny, która wiąże poszczególne włókna w roślinie. Usunięcie ligniny sprawia, że struktura drewna zmienia się na masę pojedynczych włókien, w których dominującym składnikiem jest celuloza. Wytwory papiernicze uzyskiwane z mas celulozowych to tzw. wytwory bezdrzewne.

Wszystkie drzewa przeznaczone do produkcji papieru, niezależnie od miejsca wzrostu i gatunku, zostają najpierw odkorowane. Drzewo, jako surowiec zostać może przy pomocy wielu zróżnicowanych złożonych procesów:

A. przerobione na ścier drzewny

B. przerobione na celulozę

C. wybielone.

Produkcja papieru drzewnego

Produkcja masy celulozowej mechanicznej polega na mieleniu drzewa w młynie lub między kamieniami ścieraka, do momentu oddzielenia włókien celulozowych. Stąd też wzięła się nazwa masa celulozowa mechaniczna – z mechanicznego sposobu oddzielania włókien. Ponadto w produkcji masy celulozowej mechanicznej wykorzystywane są również inne części drzewa, takie jak lignina, żywice, w wyniku czego zużywa się prawie 95% jego objętości. Masa celulozowa mechaniczna dlatego jest często określana jako masa celulozowa drzewna, że występują w niej nadal wszystkie substancje drzewne. Na ścier drzewny stosuje się przeważnie papierówkę świerkową, jodłową lub osikową, a niekiedy sosnową i topolową. Rozróżniamy ścier biały, otrzymywany głównie z papierówki świerkowej, jodłowej lub osikowej, nie poddawanej przed ścieraniem gotowaniu, oraz ścier brązowy z papierówki sosnowej, przed ścieraniem gotowanej w parze wodnej. Wyróżniamy następujące rodzaje szmat służących do tego celu: lniane, konopne, bawełniane i jutowe.

Chemiczna produkcja celulozy

W metodzie chemicznej, w wyniku której powstaje masa celulozowa chemiczna, włókna celulozowe są oddzielane od innych składników zawartych w pniu drzewa najpierw przez zmielenie drewna na zrębki, a następnie przez trawienie zrębków za pomocą dodatków chemicznych. Do oddzielenia celulozy tnie się drewno na małe kawałki, następnie podgrzewa i obrabia chemicznie w kotłach. Na tym etapie celuloza ma brązowy kolor. Pozyskanie surowca na tym etapie jest na poziomie 40-50%, jednak jakość celulozy jest dużo wyższa niż ligniny. Metoda ta pozwala uzyskać długie, niemal czyste włókna celulozowe, które są bardzo odporne na starzenie się. Jako że metoda ta wykorzystuje prawie wyłącznie celulozę zawartą w drzewie – około 50-55% objętości drzewa – uzyskany produkt jest często określany jako masa celulozowa bezdrzewna. Pozostałe składniki drzewa są natomiast wykorzystywane jako surowiec lub źródło energii, co oznacza, że wiele nowoczesnych fabryk celulozy jest samowystarczalnych pod względem zaopatrzenia w energię.

Produkcja celulozy jest dużo bardziej złożonym procesem niż produkcja ścieru. Drewno składa się w 40%-45% z celulozy, do 25% z ligniny i od 25%-30% z hemicelulozy. Przy produkcji celulozy zostaje ona uwolniona ze związków drewna. Pojęcie papier bezdrzewny oznacza czystą celulozę, bez zawartości drewna, mimo że do jej produkcji wykorzystane zostało właśnie drewno. Czyli w efekcie obróbki mechanicznej z drewna otrzymuje się ścier drzewny, a w efekcie obróbki chemicznej – masę celulozową. Z tych dwóch surowców uzyskuje się większość papieru na świecie.

Istnieje wiele odmian masy celulozowej chemicznej i mechanicznej. Stosowane są również kombinacje tych dwóch metod, w wyniku czego powstaje trzeci rodzaj masy celulozowej – masa celulozowa półchemiczna, której odmianą jest masa celulozowa chemiczno-termomechaniczna, znana jako CTMP. Przy produkcji CTMP drzewo przetwarza się na zrębki drzewne w taki sam sposób, jak w przypadku metody chemicznej. Zrębki są następnie częściowo poddawane obróbce termicznej i chemicznej, po czym następuje mechaniczne oddzielenie celulozy.

Obciążenia dla środowiska przy pozyskiwaniu celulozy, to obok wysokiego zużycia wody i prądu wysokie zanieczyszczenia powietrza związkami siarki oraz wody solami i związkami organicznymi. W Polsce produkcja celulozy jest nieznaczna, przeważająca cześć surowca importowana jest z zagranicy.

Metody otrzymywania celulozy:

• Metoda sulfitowa

Ścinki drzewne gotowane są w kwasach siarkowych od 7 - 10 godzin w temperaturze 125^o C - 145^o C pod ciśnieniem 500 kPa. W niewybielonym stanie celuloza jest koloru żółtego i zawiera resztki ligniny. Uzyskane włókna maja niską odporność.

• Metoda siarczanowa

W tej metodzie gotuje się ścinki drzewne w roztworze wodorotlenku sodu z dodatkiem siarczku sodu w temperaturze 170^o C - 190^o C przez 4-6 godzin. W niewybielonym stanie celuloza ma kolor brązowy, zawiera resztki ligniny i jest trudna do odbarwienia. Z powodu dobrych właściwości jakościowych siarczanu celulozy i możliwości przerabiania drzew żywicowych właśnie ten proces jest przeważnie stosowany.

Wybielanie w trakcie produkcji

Po uwolnieniu włókien celulozy z drewna koniecznie jest jej wybielenie z brązowoszarego zabarwienia powodowanego przez resztki ligniny. Dopiero wybielanie umożliwia produkcję białego papieru i zapobiega jego kruchości oraz późniejszemu żółknięciu. Obecnie stosowane są trzy procesy wybielania:

• z chlorem

• z dwutlenkiem chloru

• przy zastosowaniu tlenu

1. Wybielacze z chlorem

Wybielanie następuje przy udziale agresywnego chloru lub jego gazu. Jest tanie i bardzo nieszkodliwe dla włókien. Chlor atakuje selektywnie ligninę aromatyczną. Proces wybielania przeprowadzany jest w pięciu etapach:

Wybielanie - ekstrakcja – wybielanie - ekstrakcja – wybielanie.

Proces jest bardzo trujący i zanieczyszcza bardzo ścieki - 8 -10 kg AOX1 na tonę celulozy. Chlor, jako substancja łatwo reagująca, łączy się z innymi pierwiastkami i tworzy trwale silnie trujące związki jak dioxiny czy furany, które zanieczyszczają wodę i glebę oraz kumulują się w organizmach żywych. Odsetek światowej produkcji celulozy bielonej chlorem cząsteczkowym wynosi nadal 15% w Azji, Europie i Afryce. W Niemczech jest on zakazany na mocy surowych przepisów o ściekach.

b) Wybielanie dwutlenkiem chloru

Ponieważ chlor ma równocześnie działanie stabilizujące włókna celulozy, producenci papieru nie chcą z niego rezygnować i stosują już częściej słabiej reagującą, nie tak trującą jego odmianę, jaką jest ditlenek chloru. Proces wybielania odbywa się w trzech etapach:

wstępne wybielanie tlenem

wybielenie dwutlenkiem chloru lub hyperchloritem,

wybielanie przy udziale H₂O₂.

Obciążenie ścieków wynosi 0,1 kg na tonę celulozy. Stopień białości mierzony w stosunku do tlenku magnesu wynosi do 90%. Około 75% światowej produkcji papieru odbywa się w ten sposób.

c) Wybielanie bezchlorkowe

Coraz więcej zakładów celulozowych udowodniło, że możliwe jest również otrzymanie dobrej jakości włókien przy wybielaniu bezchlorkowym. W tym wypadku proces musi być staranny, aby uniknąć zniszczenia struktury celulozy przez tlen, co prowadziłoby do utraty jej jakości. Proces wybielanie jest trzystopniowy, dobielanie jest przy udziale O₃ lub H₂O₂. Substancje te również zanieczyszczają środowisko, nie są jednak tak trujące jak związki chloru. Zanieczyszczenie ścieków wynosi 0, 02 kg AOX na tonę celulozy. Stopień białości mierzony w stosunku do tlenku magnezu wynosi do 85%. Około 5 % produkcji światowej bazuje na tym procesie.

Oba półprodukty - ścier drzewny i celuloza- mają zastosowanie przy produkcji papieru. Surowce odnawialne jak len, konopie czy słoma muszą przedtem, podobnie jak drewno, zostać spreparowane chemicznie. Drewno nie jest jedynym surowcem wykorzystywanym przy produkcji papieru. Duże znaczenie ma również surowiec wtórny – makulatura.

MAKULATURA

Makulatura, to niepotrzebne lub zniszczone wyroby papiernicze, nadające się bezpośrednio do wtórnego wykorzystania w innych celach niż były przeznaczone pierwotnie lub nadające się jako jeden z surowców do produkcji nowego papieru. Jednak, aby makulatura mogła być wykorzystana do produkcji papieru, musi spełniać odpowiednie warunki. W tym celu powinna być zbierana do odpowiednich pojemników, a pojemniki powinny być częścią spójnego systemu zbiórki makulatury.

Podstawowym mechanizmem jest „zbiórka u źródła”. Polega ona na tym, że wstępna

selekcja odbywa się „u źródła” powstawania odpadów, tj. w gospodarstwach domowych. Mieszkańcy od razu w domach segregują odpady według rodzajów.

W gospodarstwach domowych w zabudowie jednorodzinnej selektywna zbiórka odbywa się zazwyczaj w systemie workowym. Dla mieszkańców w zabudowie wielorodzinnej, np. we wspólnotach mieszkaniowych czy blokach spółdzielczych, zbiórka surowców wtórnych prowadzona jest przy użyciu odpowiednio oznaczonych kontenerów, tworzących tzw. gniazda.

Z celulozy, ścieru drzewnego, makulatury oraz różnych mieszanek z tych półproduktów produkuje się papier i karton.

Do najczęoeciej spotykanych zanieczyszczeń znajdujących się w makulaturze

należą:

• mechaniczne (szkło, metale, sznurki, materiały budowlane, tworzywa

sztuczne, folie aluminiowe, piasek, kamienie, styropian),

• chemiczne (kleje, farby drukarskie, substancje impregnujące,

pozostałooeci po opakowanych w papier substancjach chemicznych)

• mikrobiologiczne (bakterie, pleoenie, grzyby).

Makulatura przeznaczona do przetworzenia na papier nie może:

• posiadać widocznych oeladów skażenia mikrobiologicznego,

• posiadać zanieczyszczeń organicznych,

• być zanieczyszczona oemieciami,

• być zanieczyszczona substancjami o silnym zapachu.

Bilans ekologiczny produkcji papieru z drewna i makulatury

W produkcji papieru można wyróżnić dwie fazy:

1.Przygotowanie masy papierniczej-rozdrobnienie surowca i gotowanie po dodaniu odpowiednich środków chemicznych, pod ciśnieniem.

2.Przerób masy na papier - czyli wyrób wstęgi papierniczej i wylanie masy na sito w kształcie szerokiego, przesuwającego się pasa. Na tym etapie zostaje odciśnięta woda przez wałki, między którymi przechodzi wstęga. Papier zostaje następnie wysuszony i wygładzony.

Przygotowanie masy papierniczej

• Mielenie masy papierniczej – mielące noże gładzą, rozgniatają i tną masę. Etap ten wpływa na prawie wszystkie późniejsze właściwości papieru

• Zagrożenia

• Smary, hałas, odpadki z masy papierniczej, które przedostają się do gleby

• Zagrożenia, życia i zdrowia człowieka poprzez pracę z nożami oraz ostrymi na narzędziami .

• Zaklejanie papieru – dzięki temu procesowi papierowi nadaje się odpowiedni stopień zaklejanie tzn. odporność na przenikanie i rozlewanie różnych cieczy. Odbywa się to w wyniku dodania do masy papierniczej kleju lub kleju na powierzchnię papieru.

• Zagrożenia:

• Wydzielanie się chemicznych związków poprzez emisje kleju.

• Zagrożenia, życia i zdrowia człowieka Przenikanie zapachów kleju do dróg oddechowych człowieka, bóle głowy, złe samopoczucie, alergia.

• Wypełnianie papieru – tutaj używa się wypełniaczy. Do masy papierniczej oraz na włóknach dodaje się białe pigmenty, dzięki temu papierowi nadaje się wyższą białość, nieprzezroczystość, miękkość i gładkość powierzchni. Powoduje to jednak obniżenie wytrzymałości papieru i stopnia zaklejania.

• Zagrożenia:

• Wydzielanie się chemicznych związków z pigmentów.

• Barwienie – przy pomocy jednej lub kombinacji kilku substancji barwiących można papierowi nadać odpowiednią barwę; stosuje się tutaj barwniki i pigmenty barwiące

• Zagrożenia:

• Wydzielanie się chemiczne związków z barwników

• Rozcieńczanie

• Oczyszczanie

• Spilśnianie papieru - masę papierniczą przekłada się na specjalne sita i następuje proces odwadniania. Polega on na tym, że przez oczka sita sita spływa woda z masy papierniczej.
  Po tym procesie specjalnie przystosowany walec – egutera wywiera nacisk na spilśniającą się masę i odpowiednio rozkłada włókna masy. Podczas tego procesu może się odbywać wygniatanie znaków wodnych.
  * znak wodny = filigran – godło, rysunek, napis, znak, znak firmowy widoczny przy oglądaniu arkuszu papieru pod światło. Znak wodny stosowany jest głównie przy wyrobie papierów wartościowych lub wysokojakościowych.

• Wyciśnięcie wody – taśma, na której znajdują się rozłożone włókna papieru trafia pomiędzy walec wyżymaka, gdzie wyciska się wodę ze wstęgi papieru.

• Formowanie wstęgi papieru – wstęga papieru trafia do pras, gdzie traci dalszą część wody. Następnie zostaje ona sprasowana i przeniesiona na cylindry suszące, gdzie podgrzewa się ją do temperatury 1200C – tutaj topi się żywica i odparowuje reszta wody. Dzięki temu wstęga formuje się równomiernie. Ostatnie następuje chłodzenie i zwinięcie wstęgi.

• Zagrożenia

• Odpady żywicy

• Dla życia człowieka przy pracy maszyny.

Surowce pomocnicze
1) wypełniacze – białe pigmenty nakładane na włókna; wyrób dzięki temu jest bielszy i nieprzezroczysty
2) środki zaklejające – kleje żywiczne, kleje zwierzęce
3) środki koagulujące
4) barwniki
5) pigmenty
6) środki wodoutrwalające
7) woda – służy do przyrządzenia masy papierniczej, do mycia i płukania; najlepiej, jeżeli woda jest czysta i miękka.

Urządzenia i maszyny wykorzystywane podczas produkcji papieru:

• Gilotyna – przecina papier na mniejsze formaty

• Kalander – nadaje gładkość, połysk i jednolitą grubość papieru

• Maszyna papiernicza (egutera) – wytwarza z masy papierniczej wstęgę papieru

• Przekrawacz papieru – tnie wstęgi papieru na odpowiednie formaty

• Przewijarko-krajarka – nawija wstęgę papieru na zwoje

4. Problemy środowiskowe dotyczące wielkości zużycia surowców i energii oraz wielkości powstających odpadów i innych oddziaływań na środowisko:

Nieograniczone zużycie papieru ma jednak bardzo poważne konsekwencje. Od czasu konferencji w Rio de Janeiro upowszechniło się pojęcie „rabunkowo niszczonej planety”. Ludzkość daleka jest od stylu życia szanującego zasoby naturalne. We współzawodnictwie między technicznym postępem i rozwojem ekonomicznym środowisko naturalne przegrywa.

Produkcja i zużycie papieru są przykładem takiego negatywnego rozwoju gospodarki światowej. Co piąte ścięte na świecie drzewo trafia do fabryki papieru. Siedemnaście ze stu zużytych do produkcji papieru drzew pochodzi z pierwotnych puszcz. Jedyne w swoim rodzaju systemy ekologiczne są przeznaczane na artykuły jednorazowego użytku. Ze wszystkich gałęzi przemysłu światowego to właśnie papiernictwo należy do największych

eksploatatorów wody. Nie lepiej sytuacja wygląda, jeżeli chodzi o zużycie energii. Do produkcji jednej tony papieru zużywa się tyle samo energii, co przy produkcji tony stali.

Aby wyjść naprzeciw globalnym problemom środowiska i urzeczywistnić sprawiedliwy podział zasobów naturalnych, konieczne jest wprowadzenie nowego stylu gospodarki. Ceny muszą odzwierciedlać prawdziwe koszty ekologiczne. Niszczenie przestrzeni życiowej, niszczenie lasów i zanieczyszczanie rzek musi zostać uwzględnione w cenie produktów.

Jednocześnie papier jest wzorcowym przykładem materiału wielokrotnego użycia. Włókna papierowe można przetworzyć 6–8 razy.

Problemy środowiskowe -> zużycie surowca

Produkcja papieru wiąże się z wycinaniem cennych dla środowiska drzew. Wyprodukowanie 1 tony papieru równa się wycięciu około 17 drzew, użycia 7,6 tys. kW i powoduje zanieczyszczenie około 440 tys. litrów wody. W Polsce w przemyśle papierniczym wykorzystuje się drewno sosny, świerku, brzozy, topoli i buku. W ciągu jednego słonecznego dnia jeden stary buk wytwarza tyle tlenu ile potrzebuje na dobę 40 ludzi. Kiedy ginie takie drzewo, aby wyrównać straty trzeba posadzić kilka tysięcy młodych buków.

Problemy środowiskowe -> zużycie energii

Produkcja papieru wymaga dużych ilości energii elektrycznej oraz paliw. Większa część paliwa stanowi produkty resztkowe, które można odzyskać z własnych procesów produkcyjnych np. korę oraz odpady drewna, korę oraz roztwór do ługowania. Dużą część na zapotrzebowania na energię można pokryć z własnej elektrowni, w której wytwarzana będzie energia elektryczna.

Problemy środowiskowe -> odpady

W rozumieniu ustawy odpady to wszystkie przedmioty oraz substancje stałe, a także nie będące ściekami substancje ciekłe powstałe w wyniku prowadzonej działalności gospo­darczej lub bytowania człowieka nieprzydatne w miejscu lub w czasie, w którym powstały. W celu uniknięcia ewen­tualnych rozbieżności w interpretacji powyższej definicji ustawodawca zaliczył również do odpadów osady ścieko­we. Odpadami nie są natomiast substancje gazowe oraz ścieki. O zakwalifikowaniu określonych przedmiotów lub substancji do kategorii odpadów decyduje, zatem ich nieprzydatność w miejscu lub czasie, w którym' powstały.

Odpady z przetwórstwa papieru

• Odpady z Kory i drewna

• Osady i szlamy z produkcji celulozy metodą siarczynową (w tym osady ługu zielonego)

• Szlamy z odbarwiania makulatury

• Mechanicznie wydzielone odrzuty z przeróbki makulatury i tektury

• Odpady z sortowania papieru i tektury przeznaczone do recyklingu

• Odpady szlamów defekosaturacyjnych

• Odpady z włókna, szlamy z włókien, wypełniaczy i powłok pochodzące z mechanicznej separacji

• Szlamy z procesów bielenia podchlorynem lub chlorem

• Szlamy z innych procesów bielenia

Obciążenia dla środowiska przy pozyskiwaniu celulozy, to obok wysokiego zużycia wody i prądu wysokie zanieczyszczenia powietrza związkami siarki oraz wody solami i związkami organicznymi. W Polsce produkcja celulozy jest nieznaczna, przeważająca cześć surowca importowana jest z zagranicy.

Likwidacja bądź minimalizacja negatywnych oddziaływań na środowisko poprawianie jakości wyrobów czy zmniejszenie kosztów produkcji.

Zmniejszenie wybielania z chlorem ponieważ ma negatywny wpływ na glebę, wody, oraz powietrze.

Zalesienie terenu, żeby uniknąć miejsc na ziemi bezziemnych

5. Wpływ ekonomiczny:

• Zbiórka makulatury – mniejsze zapotrzebowanie na wycinanie drzew powoduje:

• Lepszą kondycję środowiska, a tym samym mniejsze zanieczyszczenie ekologiczne, co sprawia że zużywa się tak dużych nakładów finansowych na oczyszczanie powietrza, wody i gleby;

• Brak protestów organizacji ekologicznych typu: Greenpeace;

• Powtórne przerabianie produktów wykonanych z drewna np.: palety do użytku w handlu powoduje:

• Ponowne zużycie wyciętych już drzew – oszczędność finansów oraz maszyn, ponieważ skraca się proces produkcji papieru;

• Niepotrzebne miejsce do składowania zużytych produktów, gdyż są one ponownie zużytkowane;

• Redukcja środków chemicznych podczas produkcji papieru powoduje:

• Mniejsze zanieczyszczenie ekologiczne

• Mniejsze nakłady finansowe poświęcone na oczyszczalnie ścieków, filtry powietrza, itp;

• Wprowadzanie nowych technologii w proces produkcji papieru:

• Bardziej efektywny proces produkcji

• Mniejsza emisja zanieczyszczeń z maszyn

• Szybsza produkcja = mniejsze zużycie energii;

6. Korzyści z recyklingu papieru:

Wprowadzając zużyty papier ponownie do produkcji pomaga się chronić lasy, przyczyniając się do oszczędności energii, jak też zmniejszając o około 30% ilość odpadów , które trafiają na wysypiska śmieci.

Wyprodukowanie jednej tony papieru wymaga ścięcia 17 drzew. Każda tona makulatury to zachowanie tych drzew w lesie. Produkcja papieru z nowo wyciętych drzew wymaga zużycia 2,5-krotnie więcej energii, niż w przypadku wykorzystania surowca wtórnego, jakim jest makulatura. Stanowić to może znaczne źródło ograniczenia, marnotrawstwa energii w naszym kraju.

Recykling jednej tony papieru gazetowego eliminuje emisję 2,5 dwutlenku węgla do atmosfery i oszczędza 17 drzew, nieomal 3m³ przestrzeni na wysypisku oraz taką ilość energii, która pozwoli ogrzewać budynek przez 6 miesięcy.

Inne ogromne korzyści z produkcji papieru z makulatury to:

• obniżenie zanieczyszczenia powietrza przez papiernie o 75%,

• zmniejszenie skażenia wody w procesie produkcyjnym o 35%,

• ograniczenie zużycia wody do wyprodukowania papieru o 40%.

W wielu krajach odzysk papieru z makulatury stanowi ważną gałąź przemysłu, a udział makulatury w procesie produkcji papieru osiąga wysoki poziom (np. w Niemczech wynosi on 41%, zaś w przypadku papieru pakunkowego dochodzi do 100%!)

7. NORMY związane z produkcją papieru:

PN-EN 643:2002

Europejski wykaz znormalizowanych rodzajów i odmian makulatury

Dokument zawiera:

Europejską listę standardowych gatunków papieru i tektury odzysku jest przeznaczony dla profesjonalistów z branży, organizacji i osób zainteresowanych w sektorze odzysku papieru. Pomaga on w kupnie i sprzedaży tego surowca przeznaczone do recyklingu materiałów przez przemyśle papierniczym i wyżywienie.

Papieru i młyny pokładzie może zwrócić się o stwierdzenie od dostawcy o pochodzeniu materiału, w związku z przepisami krajowymi lub wymogami normy.

Wykaz ten stanowi również pomoc i wsparcie dla ceł i akcyzy, którzy są wymagane do zakwalifikowania tych surowców z odpadów w ramach ponadnarodowego prawodawstwa w sprawie kontroli przepływu odpadów.

Odzyskanego papieru i tektury pochodzących z wielu systemów zbierania materiału, zawierające tylko materiał cenny, natura recyklingu, musi być specjalnie oznaczone. Nie wolno mieszać z innymi to nieoznakowany odzyskanego papieru i tektury.

Tym europejskim wykazie gatunków europejskich Standard odzyskanego papieru i tektury, co daje ogólny opis standardowych klas poprzez określenie tego, co robią i nie zawierają.

Nie jest celem tej normy europejskiej, aby określić wszystkie cechy odzyskanego papieru i tektury, które istnieją w różnych rynków, ale raczej jest określenie tych cech najczęściej sprzedawane w Europie. Opis standardowych klas jest krótkie, i dlatego uznaje się, że konkretne oferty między nabywcą i dostawcą standardowych klas ze szczególnym specyfikacji będzie nadal konieczne w celu spełnienia indywidualnych wymagań i nie można wykluczyć żadnych sugerowanych wykonawczych związanych z publikacją tej normy.

Ta lista zawiera grupy gatunków papieru odzyskanego (Grupa 5 "cechy specjalne"), że w większości przypadków mogą być poddane recyklingowi na konkretnych procesów lub może powodować pewne szczególne ograniczenia do recyklingu. Ich włączenia do wykazu jest uzasadnione istnienie znaczącego rynku europejskiego. Rzeczywistego recyklingu z cech może być dokonana jedynie przez ograniczoną liczbę młynów znajduje się w kilku krajach tylko.

Papier z odzysku z odpadów stacji sortowania nie nadaje się do stosowania w przemyśle papierniczym.

Numer normy PN-ISO 10716:2009
Papier i tektura -- Oznaczanie rezerwy alkalicznej
Określono metodę oznaczania rezerwy alkalicznej w papierach i tekturach dla wyrobów zawierających alkaliczne pigmenty lub inne alkaliczne materiały dodane w celu poprawy ich odporności na działanie kwasu (na degradację). Nie dotyczy laminowanych, zadrukowanych bądź w inny sposób uszlachetnionych rodzajów papieru, które nie ulegają całkowitemu rozwłóknieniu w toku opisanej procedury.

Inne normy :

PN-EN ISO 534:2005

Papier i tektura – oznaczenie grubości i gęstości pozornej arkusza pliku lub gęstości pozornej arkusza pliku lub gęstości pozornej pojedynczej arkusza.

PN – ISO 5677:1998

Papier i tektura – Oznaczenie gładkości metoda Bekka

PN – ISO 8791-4:1997

Oznaczenie szorstkości/ gładkości ( metoda przepływu powietrz)

8. WNIOSKI:

Negatywne i pozytywne skutki produkcji papieru:

- zużycie zasobów naturalnych: surowców włóknistych ( drewna). wody i surowców energetycznych

- zużycie chemikalików i preparató chemicznych

- emisje zanieczyszczeń do powietrza – technologiczne i energetyczne

- zużycie energii

- wytwarzanie odpadów stałych innych niż niebezpieczne, w tym w znacznej części odpadów ograniczonych zawierających włókna i nadających się do wykorzystania jako paliwo

- wytwarzanie niewielkich ilości odpadów niebezpiecznych w wyniku potrzeb konserwacyjnych i utrzymania ruchu maszyn i urządzeń oraz funkcjonowania infrastruktury

- emisja hałasu o znaczeniu lokalnym i uciążliwości uzależnionej w dużym stopniu od usytuowania zakładu i poszczególnych części instalacji.

9. Bibliografia

Technologia celulozy i papieru. [Cz.] 1, Technologia mas włóknistych / Paweł

Wandelt.

Przeszłość i przyszłość papieru / [red. nacz. Barbara Drewniewska-Idziak et al. ; aut. Jerzy Andrzejewski et al.].

miesięcznik „Recykling”

• Makulatura – surowiec XXI wieku – broszura Muzeum Papiernictwa

w Dusznikach Zdroju

http://www.eko-unia.org.pl/ekounia/pliki/01-makulatura.pdf