Cum se face hârtia din copaci?

Hârtia este o parte omniprezentă a vieții de zi cu zi, dar cum este făcută și de unde a apărut?

Egiptenii antici au făcut o versiune timpurie a hârtiei pe bază de plante folosind papirus – de unde provine cuvântul „hârtie”. Au îndepărtat fibrele din tulpina plantei de papirus (Papirus Cyperus)un stuf de mlaștină, acoperit cu flori care poate crește până la 16,4 picioare (5 metri) înălțime. Egiptenii antici au stratificat fibrele unul lângă celălalt, apoi au umezit și au presat foaia. Foile de papirus erau folosite pentru a scrie scrisori, a înregistra documente administrative și a scrie povești și texte religioase.

Acum peste 2.000 de ani, oamenii în China a inventat un proces mai apropiat de fabricarea hârtiei așa cum o cunoaștem, fierberea plantelor de cânepă într-o pastă, apoi formând pulpa într-o foaie și uscând-o. Acest tip de fabricare a hârtiei a călătorit spre vest până la Bagdad în urmă cu aproximativ 1.400 de ani, unde orașul a devenit renumit pentru producția de hârtie și a început să vândă hârtie și cărți.

Hârtia a ajuns apoi în Europa, unde europenii medievali au făcut hârtie tăind cârpe de in și bumbacînmuierea lor și tratarea lor. Prima fabrică de cârpă de hârtie a venit în coloniile europene din America de Nord în 1690.

De-a lungul timpului, fabricile de hârtie s-au confruntat cu lipsa de cârpe, așa că oamenii au apelat la un material mai ieftin și mai abundent – lemnul.

The primul ziar american tipărită pe hârtie făcută din copaci a fost o ediție a Boston Weekly Journal publicată în ianuarie 1863.

Astăzi, procesul de fabricare a hârtiei începe cu tăierea arborilor și aducerea lor la fabricile de hârtie: fie copaci de rasinoase precum pinul, molidul și bradul, sau copacii din lemn de esență tare precum stejarul, mesteacănul și eucaliptul. Mașinile taie coaja, lemnul interior este tăiat în bucăți mici, iar aceste bucăți sunt fierte într-o pulpă moale. Cât de mult și cât de exact este gătită pulpa depinde de proprietățile dorite ale produsului final: pulpa este gătită și procesată mai mult dacă hârtia rezultată trebuie să fie mai fermă sau să aibă mai puțină opacitate.

Pereții celulari ai celulelor copacilor sunt o componentă cheie a pulpei: pereții celulari ai tuturor plantelor conțin celulozăcunoscut de chimiști ca o polizaharidă liniară. Aceste molecule sunt foarte durabile și flexibile. De asemenea, fibrele de celuloză absorb bine apa, rămânând în același timp puternice. Aceste calități le fac ideale pentru crearea hârtiei.

Înrudit: Cel mai bătrân copac din lume (și cei 7 vicecampioni)

După ce a fost gătită, pulpa este suspendată în apă, filtrată pe un ecran țesut pentru a forma o foaie, presată plat pentru a îndepărta cocoloașele și apa și uscată. În trecut, întregul proces a fost finalizat câte o foaie, dar acum a fost mecanizat să apară mult mai repede.

Diferite tipuri și grade de hârtie depind de tipul de celuloză folosită, cât de mult a fost bătută sau rafinată celuloza, ce alte materiale au fost adăugate la celuloza de lemn, proprietățile la formarea foilor, cum ar fi grosimea și tratamentul chimic adăugat la sfârșit. a procesului, conform Ericka Redmondchimist și inginer de hârtie la Universitatea de Stat din New York, Școala de Științe a Mediului și Silvicultură.

„Procesul [for making paper] a fost foarte stabilit”, a spus Redmond.

Dar industria hârtiei nu este prietenoasă cu mediul. Apele uzate din proces pot elibera poluanți care dăunează ecosistemelor și sănătății umane. Deci, majoritatea inovațiilor din hârtie se concentrează pe găsirea de noi utilizări pentru reziduurile din producția de hârtie, pentru a face procesul mai durabil, a reduce consumul de substanțe chimice și a reduce poluanții.

Multe fabrici de hârtie își pot genera propria energie și pot fi autosuficiente, a spus Redmond. Aburul generat din fierbere a pastei de lemn poate alimenta moara, iar reziduurile chimice din procesul de fabricare a hârtiei pot fi reutilizate.

Inginerii din hârtie efectuează cercetări pentru a face procesul mai auto-susținut și pentru a înțelege cum să introducă reziduurile chimice înapoi în proces, astfel încât industria să cauzeze mai puțină poluare.

Pe măsură ce lumea devine din ce în ce mai digitală, hârtia este folosită mai puțin pentru scris și tipărit, dar cererea de ambalaje din carton și hârtie este încă mare, a declarat Redmond pentru Live Science. Atât de multe pachete sunt acum livrate în cutii de carton, iar magazinele alimentare au trecut de la pungi de plastic la pungi de hârtie, așa că industria hârtiei lucrează la îmbunătățirea acestor produse.

Unul dintre obiectivele este de a face ambalajele din hârtie reciclată mai puternice și mai durabile. Redmond se concentrează pe acoperiri durabile pentru ambalajele alimentare – de exemplu, acoperiri non-plastice, compostabile pentru interiorul paharelor de hârtie care creează o barieră, astfel încât paharul de hârtie să nu se ude sau să curgă.

Olivia Ferrari este o jurnalistă independentă din New York, cu experiență în cercetare și comunicare științifică. Olivia a trăit și a lucrat în Marea Britanie, Costa Rica, Panama și Columbia. Scrierile ei se concentrează pe fauna sălbatică, justiția mediului, schimbările climatice și știința socială.