Papier/Water

Uit Wikibooks
Ga naar: navigatie, zoek

Water heeft een centrale rol in de papierproductie, zowel als onderdeel van papier als ook als medium tijdens de papierproductie.


Water als grondstof van papier[bewerken]

In papier bevindt zich 4% tot 10% water, afhankelijk van de papiersoort. Water als grondstof is niet alleen goedkoop, het zorgt er ook voor dat de papiervezels met elkaar worden verbonden. Papier zonder water zou als los zand uit elkaar vallen.

Legameidrogeno-h2o.jpg
Water functioneert als verbindingsmiddel tussen de papiervezels door de vezels met waterstofbruggen met elkaar te verbinden. Op de oppervlakte van de papiervezel bevinden zich groepen met -OH (hydroxyl) en -COOH (zuurrest). Deze groepen kunnen met water een waterstofbrug vormen en zorgen zo voor dat de afstand tussen de onderlinge vezels wordt overbrugd.

Het watergehalte kan op 2 manieren worden aangegeven:

  • Absoluut vochtgehalte
  • Relatief vochtgehalte

Absoluut vochtgehalte[bewerken]

Het absolute vochtgehalte wordt bepaald door het papier volledig uit te drogen. Door het stuk papier voor en na het drogen te wegen, kan het percentage water in het papier bepaald worden. Het kan ook uitgedrukt worden als x gram water per gram papier.

Relatief vocht[bewerken]

Omdat het bepalen van het absolute vochtgehalte een bewerkelijk proces is, wordt het vochtgehalte van papier vaak uitgedrukt in een relatief vochtgehalte, gemeten met een hygrometer. Dit is een afgeleide eenheid: men bepaalt namelijk niet het vochtgehalte van het papier zelf, maar van de omgevingslucht van het papier. Die omgevingslucht bevat een bepaald percentage water. Papier is een materiaal dat water uit de lucht kan opnemen, maar ook afgeven. Aangenomen dat de vochtuitwisseling tussen het papier en de lucht in evenwicht is, kan men uit het relatieve vochtgehalte van de lucht dus het vochtgehalte van het papier afleiden. Daartoe moet er wel een correlatie tussen absoluut en relatief vochtgehalte voor een bepaalde papiersoort worden gemaakt; de correlatie verschilt namelijk tussen de verschillenden papiersoorten.

Indien het watergehalte van de papiersoort kopieerpapier 5% is (absoluut vochtgehalte), komt dit ongeveer overeen met een relatief vochtgehalte van 50% in de omgevingslucht, bij een standaardtemperatuur van 23°C. Als dit papier in een ruimte komt met een relatief vochtgehalte van 30% (dat is relatief droog), dan zal het papier water afgeven aan de omgevingslucht waardoor het absolute vochtgehalte in het papier zal dalen. Bij één vel papier zal zich snel een evenwicht instellen, waarbij netto geen vocht meer wordt uitgewisseld tussen het papier en de omgevingslucht.

Indien het een grote rol papier betreft, zal eerst het vochtgehalte aan de buitenkant van het papier omlaag gaan, door afgifte van water aan de omgevingslucht. Vocht van de binnenkant naar de rol zal door migratie het tekort aan water aan de buitenzijde aanvullen, wat ook weer deels afgegeven wordt aan de omgevingslucht. Op den duur zal ook hier een evenwicht ontstaan, waarbij netto geen vocht meer uitgewisseld wordt. Het instellen van een evenwicht kan met rollen tot meer dan een week duren.


Water als medium tijdens de papierproductie[bewerken]

Het principe van papiermaken berust op het toevoegen en daarna weer verwijderen van water. Water dient als transportmiddel voor de vezels, maar maakt het ook mogelijk dat de papiervezels efficiënt kunnen worden gemalen. In de stofvoorbereiding vlak voor de papiermachine wordt de vezelmassa nog eens extra verdund, zodat de vezelconsistentie voor de stofoploop naar de papiermachine tussen 0,5% en 1% komt te liggen. Deze verdunning is nodig om het te vormen papier een goede doorzicht of egale vezelverdeling mee te geven.

Hier volgt een overzicht van de waterkringloop in de papierfabriek in de procesonderdelen: Papiervezel- en hulpstofvoorbereiding en bladvorming.

De waterkringloop
Inhoudsopgave Papier
Hoofdstukken
  1. Geschiedenis van papier Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
  2. Grondstoffen papier Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    1. Vezels voor papier Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    2. Water Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    3. Vulstof en retentie Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    4. Kleuren en witheid Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    5. Lijm- en natvastmiddel Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
  3. Papierproductie Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    1. Oudpapierbereiding Goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    2. Papiervezel- en hulpstofvoorbereiding Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    3. Papiermachine Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    4. Bladvorming Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    5. Persen van papier Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    6. Drogen van papier Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    7. Nabehandeling van papier In ontwikkeling. Revisiedatum: onbekend
    8. Procesregeling Nog vrijwel niets. Revisiedatum: onbekend
  4. Papiersoorten In ontwikkeling. Revisiedatum: onbekend
    1. Grafisch papier Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    2. Papier voor verpakken Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
    3. Hygiënische en sanitaire papieren Nog vrijwel niets. Revisiedatum: onbekend
    4. Speciale papieren In ontwikkeling. Revisiedatum: onbekend
  5. Papiereigenschappen Goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
  6. Gebruik van papier Redelijk ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
  7. Ecologie van papier Zeer goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend
  8. Alternatieven voor papier In ontwikkeling. Revisiedatum: onbekend
  9. Externe links en nawoord Goed ontwikkeld. Revisiedatum: onbekend



Samenvatting

  • Elke papiersoort bevat water
  • Water versterkt de binding tussen vezels door het vormen van waterstofbruggen
  • Het absolute vochtgehalte is het aandeel water in papier
  • Het relatieve vochtgehalte is het vochtgehalte van de lucht die in evenwicht is met het papier
  • Papier wisselt water met zijn omgeving uit totdat het in evenwicht is met het vochtgehalte van de omgevingslucht
  • Er wordt bij de productie van papier zeer veel water gevoerd. Aan het begin van de papiermachine wordt er 100 tot 200 ker zoveel water op het zeefdoek gespoten als vezelstof.


Citaat

"De weg naar het papierloze bureau is even ver als de weg naar de papierloze WC"
onbekend



> Volgende pagina: Vulstof en retentie

 

Informatie afkomstig van http://nl.wikibooks.org Wikibooks NL.
Wikibooks NL is onderdeel van de wikimediafoundation.