Papírenský průmysl

Rozbalit box

Obsah boxu

Papírenský průmysl je odvětví zpracovatelského průmyslu, které se zabývá výrobou buničiny, papíru, kartonu a dalších výrobků na bázi celulózových vláken. Jedná se o kapitálově i energeticky velmi náročné odvětví s významným dopadem na životní prostředí, zejména v oblasti lesnictví, spotřeby vody a znečištění. Papírenský průmysl je klíčovým dodavatelem pro mnoho dalších sektorů, jako je polygrafický průmysl, obalový průmysl a výroba hygienických potřeb.

📜 Historie

Historie výroby papíru sahá tisíce let do minulosti a je svědectvím lidské inovace a potřeby zaznamenávat a šířit informace.

🌏 Vynález v Číně a šíření

Za vynálezce papíru je tradičně považován Cchaj Lun, úředník na čínském císařském dvoře, který kolem roku 105 n. l. zdokonalil tehdejší techniky. První papír se vyráběl z konopí, starých hadrů, kůry morušovníku a zbytků rybářských sítí. Tato technologie byla v Číně po staletí přísně střeženým tajemstvím.

Technologie se začala šířit na západ po bitvě na řece Talas v roce 751, kdy Arabové zajali čínské výrobce papíru. Papírny brzy vznikly v Samarkandu a Bagdádu. Přes islámský svět se znalost výroby papíru dostala do Španělska (první papírna v Evropě v Xàtivě kolem roku 1150) a Itálie (Fabriano). Po staletí byl hlavní surovinou pro výrobu papíru v Evropě textilní odpad (hadry).

⚙️ Průmyslová revoluce

Klíčovým zlomem byla průmyslová revoluce. V roce 1799 vynalezl Francouz Nicolas Louis Robert první papírenský stroj, který umožňoval výrobu nekonečného pásu papíru. Jeho patent později v Anglii zdokonalili bratři Fourdrinierové, jejichž jméno dodnes nese základní typ papírenského stroje.

Rostoucí poptávka po papíru v 19. století vedla k nedostatku hadrů. Tento problém vyřešil v roce 1844 Němec Friedrich Gottlob Keller, který vynalezl proces výroby buničiny z dřevní hmoty (dřevoviny). Následně byly vyvinuty chemické procesy (sulfitový a sulfátový), které umožnily vyrábět kvalitnější a pevnější papír z dřeva. Tím se dřevo stalo dominantní surovinou pro papírenský průmysl.

🏭 Výrobní proces

Moderní výroba papíru je vysoce automatizovaný a komplexní proces, který lze rozdělit do několika základních fází.

🌲 Suroviny

Hlavní surovinou pro výrobu papíru jsou celulózová vlákna.

• Dřevní buničina: Získává se ze dřeva, a to buď mechanicky (dřevovina), nebo chemicky (celulóza). Měkké dřevo (např. smrk, borovice) poskytuje delší vlákna a pevnější papír, zatímco tvrdé dřevo (např. buk, dub, eukalyptus) má kratší vlákna a dodává papíru hladkost a lepší potiskovatelnost.
• Sběrový papír: Recyklovaný papír je klíčovou surovinou, zejména pro výrobu novinového papíru, lepenky a některých hygienických výrobků. Jeho využití snižuje tlak na lesy a šetří energii.
• Ostatní vlákniny: V menší míře se používají i jiné rostliny, jako je bambus, cukrová třtina (tzv. bagasa), bavlna (pro výrobu bankovek a speciálních papírů) nebo kenaf.

🧪 Výroba buničiny (Pulping)

Cílem tohoto kroku je oddělit celulózová vlákna od ostatních složek dřeva, především ligninu, který vlákna spojuje.

• Mechanická výroba (dřevovina): Kmeny stromů jsou mechanicky rozemlety na vlákna pomocí velkých brusných kamenů. Tento proces má vysokou výtěžnost (kolem 95 %), ale vlákna jsou kratší, poškozená a obsahují lignin, což způsobuje, že papír časem žloutne a je méně pevný. Používá se pro výrobu novinového papíru a lepenky.
• Chemická výroba (celulóza): Dřevní štěpka se vaří v chemických roztocích, které rozpustí lignin a uvolní neporušená celulózová vlákna. Nejběžnější je sulfátový proces (Kraftův proces), který produkuje velmi pevnou buničinu. Méně častý je sulfitový proces. Výtěžnost je nižší (kolem 40–50 %), ale výsledná buničina je kvalitnější.

Po výrobě se buničina často bělí, aby se dosáhlo požadovaného stupně bělosti. Dříve se používal elementární chlor, který byl zdrojem toxických dioxinů. Dnes se přechází na šetrnější metody, jako je bělení bez elementárního chloru (ECF) nebo zcela bezchlorové bělení (TCF) za použití peroxidu vodíku či ozonu.

💧 Papírenský stroj

Samotná výroba papíru probíhá na papírenském stroji, což je obrovské zařízení dlouhé i stovky metrů.

1. Nátoková skříň: Zředěná suspenze buničiny (obsahující více než 99 % vody) je rovnoměrně nanášena na nekonečné pohyblivé síto.
2. Síťová část: Na sítu dochází k odvodňování a formování papírového listu. Voda odtéká gravitací a pomocí sacích komor. Vlákna se proplétají a vytvářejí souvislou vrstvu.
3. Lisovací část: Mokrý list papíru se přesouvá ze síta na plstěnec a prochází soustavou velkých válců, které z něj mechanicky vytlačují další vodu.
4. Sušicí část: Papírový pás prochází dlouhou sekcí vyhřívaných válců, kde se odpaří zbývající voda. Tato část je energeticky nejnáročnější.
5. Hlazení a navíjení: Suchý papír se na konci stroje hladí mezi ocelovými válci (kalandruje), aby získal hladký povrch, a navíjí se do obrovských rolí (tzv. tamburů).

Následně mohou probíhat další úpravy, jako je natírání (pro výrobu křídového papíru) nebo řezání na požadované formáty.

📦 Produkty a využití

Papírenský průmysl produkuje širokou škálu výrobků pro různé účely.

• Grafické papíry: Zahrnují novinový papír, papíry pro tisk knih a časopisů, kancelářský papír a natírané (křídové) papíry pro vysoce kvalitní tisk. Poptávka po této kategorii vlivem digitalizace klesá.
• Obalové materiály: Nejrychleji rostoucí segment, poháněný zejména e-commerce. Patří sem vlnitá lepenka (kartonáž), hladká lepenka (skládačková), papírové pytle a sáčky.
• Hygienické papíry (Tissue): Výrobky pro osobní hygienu, jako je toaletní papír, papírové utěrky, kapesníky a ubrousky. Poptávka po nich je stabilní a roste s životní úrovní.
• Speciální papíry: Široká skupina výrobků se specifickými vlastnostmi, např. papír na bankovky, filtrační papír, cigaretový papír, tapety, nepromastitelný papír na pečení nebo samopropisovací papír.

🌍 Globální trh a hlavní producenti

Papírenský průmysl je globální odvětví s roční produkcí stovek milionů tun. Největšími producenty papíru a kartonu na světě jsou (podle údajů k roku 2025): 1. Čína – S velkým náskokem největší světový výrobce i spotřebitel. 2. Spojené státy americké – Historicky dominantní producent, dnes na druhém místě. 3. Japonsko – Významný producent s vysokou úrovní technologie. 4. Německo – Největší producent v Evropě. 5. Indie – Rychle rostoucí trh.

Mezi největší světové papírenské společnosti patří například International Paper (USA), WestRock (USA), Stora Enso (Finsko/Švédsko), UPM-Kymmene (Finsko) a Nine Dragons Paper (Čína).

🌱 Environmentální dopady a udržitelnost

Papírenský průmysl čelí významným ekologickým výzvám, ale zároveň prochází transformací směrem k větší udržitelnosti.

• Odlesňování: Produkce buničiny je historicky spojena s kácením lesů. Moderní průmysl se stále více spoléhá na dřevo z udržitelně obhospodařovaných lesů a plantáží. Certifikační systémy jako FSC a PEFC zaručují, že dřevo pochází z legálních a ekologicky šetrných zdrojů.
• Spotřeba vody a energie: Výroba papíru je extrémně náročná na vodu a energii. Moderní papírny investují do uzavřených vodních okruhů, které minimalizují spotřebu čerstvé vody a vypouštění odpadních vod. Energie se často získává spalováním biomasy (kůra, zbytky z výroby buničiny), což snižuje závislost na fosilních palivech.
• Znečištění: Chemické procesy, zejména bělení buničiny, mohou být zdrojem znečištění vody a ovzduší. Přechod od používání chloru k metodám ECF a TCF výrazně snížil dopady na životní prostředí.
• Recyklace: Míra recyklace papíru je v mnoha zemích vysoká (v Evropě přes 70 %). Každé vlákno však lze recyklovat jen omezeně (asi 5–7krát), protože se při každém cyklu zkracuje a ztrácí pevnost. Proto je stále nutný přísun primárních vláken z dřeva.

🇨🇿 Papírenský průmysl v Česku

Papírenství má v Česku dlouhou tradici. První papírna byla založena v roce 1370 ve Zbraslavi u Prahy. Mezi historicky významná centra patřila města jako Hostinné, Velké Losiny (kde se dodnes ručně vyrábí papír) nebo Větřní.

V současnosti je český papírenský průmysl plně integrován do evropského trhu. Největším a nejvýznamnějším podnikem je Mondi Štětí, který je jedním z největších výrobců obalových papírů a buničiny ve střední a východní Evropě. Dalšími významnými výrobci jsou například Smurfit Kappa v Žimrovicích nebo Papírny Brno.

🧑‍🔬 Pro laiky: Jak se z dřeva stane papír?

Představte si výrobu papíru jako vaření velmi speciální "dřevěné polévky".

1. Krok 1: Příprava ingrediencí (dřevěná kaše)

Nejprve je potřeba dřevo rozmělnit na jednotlivá vlákna. To se dělá dvěma způsoby. Buď se dřevo jednoduše rozemele na kaši (jako když strouháte jablko) – to je rychlé, ale papír není moc kvalitní. Nebo se dřevěné štěpky "vaří" v chemikáliích, které rozpustí lepidlo (lignin) držící vlákna pohromadě. Tím získáme čistá a pevná vlákna.

1. Krok 2: Zředění a scezení

Tato dřevěná kaše (buničina) se smíchá s obrovským množstvím vody, až vznikne velmi řídká suspenze. Tato "voda s vlákny" se nalije na obrovské pohyblivé síto. Voda proteče dolů a na sítu zůstane tenká, mokrá vrstva propletených vláken – zárodek budoucího papíru.

1. Krok 3: Ždímání a sušení

Mokrý "koberec" z vláken se opatrně přesune na pás látky a projede mezi velkými válci, které z něj vytlačí co nejvíce vody – jako když ždímáte prádlo v mandlu. Poté papír projíždí dlouhou řadou horkých válců, které ho úplně vysuší.

1. Krok 4: Vyhlazení

Na konci je papír už suchý, ale ještě trochu hrubý. Proto projede poslední sadou hladkých a těžkých válců, které ho vyleští do podoby, jakou známe z obchodu. Hotový papír se navine do obrovské role.

Šablona:Aktualizováno