Plotterpapier: van vezel naar rol

Hoe wordt plotterpapier gemaakt

Er is een enorm uitgebreid assortiment plotterpapier beschikbaar.
Voor elke grootformaatprinter en voor alle verschillende inktsoorten is een legio aan printermedia leverbaar.
Allemaal met hun eigen specifieke eigenschappen en kenmerken.
Maar bijna alle plotterpapieren hebben een vergelijkbaar productieproces doorlopen.
Hieronder wordt kort geschetst hoe plotterpapier gemaakt wordt.

Het begint met de productie van papierpulp

De basis voor de productie van plotterpapier en de meeste andere papiersoorten zijn cellulose vezels. Die cellulose vezels worden voornamelijk gewonnen uit houtige gewassen. Na het vellen van bomen wordt het hout verkleind tot houtsnippers. De houtsnippers worden in pulp-fabrieken bewerkt tot papierpulp. Papierpulp is het ingangsmateriaal voor de papierproductie. Behalve houtsnippers kunnen ook andere plantaardige materialen, oud textiel en oude kranten voor het proces toegepast worden.

De voorkeur gaat uit naar coniferen en hardhout. In Zuid-Europa wordt vaak Eucalyptus voor papierhout toegepast.  De bast van de bomen wordt verwijderd en meestal toegepast als energiebron voor het pulpproces.

Het doel van het pulp proces is het afbreken van houtvezels in toepasbare vorm. De ruwe houtvezels met cellulose, lignine en hemicellulose worden bewerkt tot kortere cellulose vezels, die zo de wenselijke papierspecificaties opleveren.

Voor dit pulpproces worden mechanische, semi chemische en chemische methoden toegepast. De chemische methode wordt het meest toegepast, de mechanische methode is voor laagwaardige papiersoorten in gebruik. 
(kranten, wc-papier e.d.)

De Kraft -methode wordt het vaakste toegepast als chemische methode.

Schematische weergave van het kraft proces

Het bovenstaande vereenvoudigde schema laat zien dat het hout na verkleiningstappen via voor verwarming in de digester komt, daar gemengd wordt met (basische) additieven onder hoge temperatuur. 

Na dit procesonderdeel volgt de blow tank (koeling en drukvermindering) en vervolgens de washer, waar de vezelmassa wordt gescheiden van de additieven. 

De additieven die daar zijn teruggewonnen worden weer in het proces gebracht. 

Het resultaat van pulping is papierpulp, met de belangrijkste eigenschappen voor de gewenste papierkwaliteit.

Dit pulp is het ingangsmateriaal voor de papier machine. Dit is een fors ontwatert materiaal dat wordt toegepast als het van pulpmachine naar papierfabriek moet worden getransporteerd. Bij koppeling van pulpfabricage aan de papierlijn wordt veel natter basismateriaal gebruikt.

paperpulp

papier pulp

Het productieproces van plotterpapier

Met papierpulp als basis, produceren papierfabrieken papier in diverse vormen. Dit gebeurt in een lijn met verschillende bewerkingstappen in een continu proces. De meest gebruikte machine hiervoor is de Fourdrinier techniek en de huidige verbeterde versies daarvan. Deze machines zijn in staat op hoge snelheid grote volumes papier te produceren. Met een baanbreedte van maximaal 10 meter en een snelheid van 120 km/u kan een jaarproductie van wel 600.000 ton papier per machine worden behaald.

Schematische weergave van een Fourdrinier machine

De productielijn (soms wel 600 meter lang) omvat de volgende opeenvolgende secties.

Vormsectie

De pulp wordt ingebracht om door rotatie en afzuiging van water en vervolgens persen een film van papiervezels te maken voor verder bewerking.

Natte perssectie

Door middel van rollen wordt de papiervezelfilm verder ontwaterd.

Droogsectie

Door een stelsel van intern verwarmde stalen rollen vindt verdere droging van de papierfilm plaats.

Additieven sectie

In deze fase worden wenselijke additieven toegevoegd, zoals hars, lijm en zetmeel. Hiermee worden waterresistentie en oppervlaktesterkte vergroot, waardoor de gewenste printeigenschappen resulteren. In deze sectie kan ook een coating worden toegevoegd. Sommige van deze bewerkingen kunnen ook in de natte sectie worden toegepast.

Kalander sectie

Tussen rollen wordt het papier onder druk tot de gewenste dikte geperst en tegelijkertijd wordt het papier zo gladder gemaakt.

Rollen sectie

Uiteindelijk wordt het papier op rollen gedraaid waarmee het papier klaar is voor verdere verwerking.

Integraal Productieproces

Veel papierfabrikanten hanteren een integraal productie proces.

Dat wil zeggen dat het geproduceerde papier direct na productie verder wordt bewerkt of verwerkt tot eindproduct.

Voorbeelden van bewerken zijn het op maat brengen, bedrukken of reliëf inbrengen.

Verwerken tot papieren eindproducten van inpakpapier tot koffiebekertjes maar natuurlijk ook plotterpapier.

Papierkenmerken en soorten

Er zijn vele soorten papier, elk met eigen kenmerken, welke van belang zijn voor de gewenste toepassing.

De belangrijkste kenmerken zijn:

  • Dikte: variërend van 0,07 mm tot 0,18 mm
  • Gewicht: 60 tot 160 g/m2
  • Formaat: Bekende A- formaten van A0 tot A10. Bij veel printprocessen is juist de rollenbreedte van belang.
  • Dichtheid: 250 kg / m3 tot 1500 kg / m3 ( standaard printpapier is ong. 800 kg / m3)
  • Stabiliteit: afhankelijk van de grondstof en de bewerkingsstappen kennen papiersoorten verschillende mate van stabiliteit. Van belang is welke mate van vervloeiing van de opgebrachte inkt acceptabel is.
  • Glans. De mate van lichtweerkaatsing.
  • Witheid. Pulp van alle grondstoffen is niet wit. Dat is geen probleem bij bv soorten pakpapier, maar voor andere gebruik degelijk wel. Hiertoe wordt de pulp gebleekt. Voorheen werd voornamelijk elementair chloor gebruikt. Gezien de ongewenste milieueffecten van chloor wordt nu ECF ( elementair chloorvrij door bleken met chloordioxide) of TCF ( totaal chloorvrij door gebruik van b.v. zuurstof, waterstofperoxyde, ozon, enzymen)
  • Gladheid. De mate van ruwheid, plukweerstand en radeerbaarheid is bepalend voor het gewenste gebruik.
  • Gestreken en ongestreken papier. (=Gecoat en Ongecoat) Gestreken papier is voorzien van een of meer lagen coating, waarvoor vaak krijt en/of porseleinaarde wordt gebruikt.
  • Sterkte. Trek- en treksterkte, stijfheid en berststerkte zijn bepalend voor de scheur- en barst eigenschappen van het papier.
  • Transparantie. De mate van doorschijnendheid van het papier.

De belangrijkste onderverdeling op basis van gebruikte grondstoffen:

  • Houthoudend papier: Dit is gemaakt van houtvezels uit bossen. In het bewerkingsproces is niet alle lignine verwijderd, zodat dit effect heeft op kleur en verbleking.
    Dit is geen probleem bij kort cyclisch gebruik, b.v.v bij kranten.
  • Houtvrijpapier: Hierbij is de lignine opgesplitst en / of verwijderd, waardoor de pulp voornamelijk uit cellulose vezels bestaat.
  • Boomvrijpapier: Als basis voor de pulp kunnen vezels andere plantensoorten worden gebruikt zoals gras, bamboe e.d.
  • Recycling papier: Oud papier en lompen kunnen de basis vormen bij de pulpbereiding.
    Bij bedrukt papier, in het bijzonder bij krantenpapier, wordt een productiestap bij de pulpbereiding ingevoegd om de inkt te verwijderen. Dit levert het z.g. “de-ink” papier op.

Ook op basis van gebruik kunnen papiersoorten worden onderscheiden, zoals:

  • Printpapier, zeer veel verschillende soorten waaronder plotterpapier.
  • Verpakkingspapier, vaak geproduceerd met het Kraft-proces.
  • Schrijfpapier
  • Vloeipapier
  • Tekenpapier, een ruwere papiersoort.
  • Handgemaakt papier, voor verschillende toepassingen.
  • Speciale papieren zoals sigarettenpapier, toiletpapier en zeer diverse papiersoorten voor industriële toepassingen.

Papier keurmerken

Voor papier zijn er veel keurmerken in omloop.

Keurmerken voor bosbeheer: FCS en PEFC

FCS: Certificatie systeem voor bosbeheer, gericht op ecologische, sociale en economische aspecten, waaronder het behoud van biodiversiteit.
PEFC: Dit is een wereldwijd certificatie systeem, waarbij elk land binnen de kaders van het systeem de eisen voor duurzaam bosbeheer kan definiëren.

Keurmerken voor productieproces : ISO 14001 en EMAS

ISO 14001: de internationale norm met eisen voor een milieumanagementsysteem. Het milieumanagementsysteem wordt gebruikt om een bij de organisatie passend milieubeleid te ontwikkelen en de uitvoering ervan te borgen.
EMAS: EMAS staat voor ‘Eco Management and Audit Scheme’. Dit is de titel van een verordening van de Europese Unie die de lidstaten verplicht om een systeem in te voeren waarbij organisaties het recht kunnen krijgen om een Europees ‘milieu-logo’ te voeren. Voorwaarde is dat een organisatie beschikt over een milieumanagementsysteem en jaarlijks een milieuverslag opstelt.

Keurmerken voor product.

Deze richten zich – naast gebruikte grondstoffen- met name op toegevoegde materialen, energiegebruik, emissies, transport en herbruikbaarheid van producten. Een voorbeeld is het Europese Ecolabel. 

Tekst door: Dhr. G. Dijkman