נייר

נייר הוא משטח סיבי, דק במיוחד, נפוץ ביותר בצבע לבן אך קיים גם בצבעים אחרים. שימושיו העיקריים הם לכתיבה ולדפוס של טקסטים. בנוסף, משמש גם כבסיס לציור, תמונות, פיסול, קיפולי נייר (אוריגמי) ועוד. הנייר הוא מוצר נפוץ מאוד והשימוש בו הוא יומיומי, לדוגמה נייר טואלט משמש להיגיינת הגוף.

היסטוריה

העדויות הראשונות לשימוש בסוגי נייר היו במצרים העתיקה לפני כ-5,500 שנה, שם הוא נעשה מהצמח גומא פפירוס.
ייצור הנייר החל בסין בשנת 105 לספירה, לאחר המצאתו על ידי צאי לון. בשלב מסוים, עבר ידע זה לערבים ובמאה ה-13 הם הביאו אותו לאירופה.
עד סוף המאה ה-18 יוצר הנייר בעבודת יד של אומנים ולכן היה יקר ונדיר. תהליך הייצור היה ארוך וכלל שלבים רבים בעבודה ידנית. הנייר יוצר גיליון-גיליון, על ידי טבילה של מסגרת מלבנית בתוך חבית עיסת נייר. לאחר שהמסגרת הוצאה מהחבית, המים נלחצו החוצה מתוך העיסה. העיסה שנותרה הונחה לייבוש, ולא ניתן היה להשתמש במסגרת שוב עד שגיליון הנייר הקודם הוסר ממנה.
המכונה הראשונה לייצור "נייר רציף" הומצאה בשנת 1799 בידי הצרפתי לואי-ניקולא רובר. המניע העיקרי ליצירת המכונה היה הסכסוכים החוזרים בין העובדים בשלבי הייצור השונים, במפעל לייצור נייר שבו עבד (שייצר נייר עבור שטרות כסף שהנפיק משרד האוצר הצרפתי). מכונה זו שימשה אבטיפוס למכונת פוֹרְדְרִינִיר (שקרויה על שם התעשיינים סילי והנרי פורדריניר), שהיא למעשה תוצר המשך הפיתוח של המכונה שיצר רובר, שנערך באנגליה. מאז המצאה זו תהליך הייצור לא עבר שינוי מהותי, ועקרונות הייצור נותרו דומים.
במכונה של רובר הייתה רצועת הזזה שאליה הגיע זרם רציף של עיסה, ושהעבירה גיליונות לא-שבורים של נייר לח לצמד של גלילי לחיצה. כשהרצועה הרציפה של הנייר יצאה מהמכונה, היא נתלתה לייבוש באופן ידני על מערך של כבלים או מוטות.

ייצור

בעולם מיוצרים מעל 300 מיליון טונות נייר בשנה. צפון אמריקה היא היבשת המובילה בייצור נייר, עם כמעט שליש מנפח הייצור.

תהליך ייצור הנייר ביד

כאשר קורעים פיסת נייר ניתן לראות סיבים זעירים מבצבצים מהקרע, אלו הם סיבי תאית שהיא החומר אשר ממנו עשויים דפנות התא הצמחי.
על מנת ליצור נייר נדרש להפריד סיבים אלה ולחבר מחדש לצורת יריעה או גיליונות דקיקים.
כאשר מייצרים נייר ביד נוטלים חומר אשר מכיל סיבים כמו שאריות אריגים או פסולת צמחית ומפרידים את הסיבים באמצעות חבטה או שחיקה, מכניסים למים או לחומרים ממיסים אחרים, לאחר מכן טובלים רשת מתוחה בתערובת, על הרשת המתוחה נשארת שכבה דקה ואילו את השכבה מניחים בין כרים העשויים לבד ומניחים לייבוש, לאחר מכן טובלים בדבק על מנת שהסיבים יאחזו זה בזה.
עד היום מייצרים נייר בשיטה זו. בנייר אשר מיוצר בשיטה זו משתמשים למטרות מיוחדות כמו, נייר לשטרות כסף מיוחדים או נייר משובח לציור. כאשר נדרש נייר לבן, עוברת התאית הלבּנה באמצעות תהליכים כימיים שונים.

תהליך ייצור הנייר המשובח

העץ נגרס לשבבים אשר אותם מרתיחים בתערובת חומרים כימיים אשר מפרקים את מרכיבי העץ השונים ומשאירים את התאית בלבד. לאחר שטיפת התערובת, מוסיפים חומרים שונים לצורך חיזוק הנייר או השבחתו ולעמידה בלחות או לשינוי הצבע. לאחר מכן העיסה מסוננת ושוטחים אותה לצורת יריעות.
תהליך ייצור זה מיועד להפיק נייר טוב אשר משמש להדפסת ספרים באיכות גבוהה.
במקרים מסוימים הנייר הלח עובר בין שני גלילים שהאחד מכיל תבליטי אותיות, סמלים או ציורים. בנקודות המגע סיבי הנייר נלחצים היטב זה לזה והדוגמה של התבליט נשארת במבנה הסיבים גם לאחר הייבוש.
בצורה כזו ניתן להפיק נייר בעל סימן מים שניתן לראות רק מול אור חזק. סימן מים משמש לזיהוי הנייר בעיקר בשטרות כסף, בולים או במסמכים חשובים.

תהליך ייצור הנייר הפשוט

לאחר פירוק העץ מוכנסת תערובת של שבבי עץ ומים אל תוך מכונת הריסוק ומוסף לתערובת עמילן או שרף שנדבקים לסיבים ומקשרים ביניהם. כדי לייצר נייר צבעוני, מוספים לתערובת חומרי צבע. כדי לייצר נייר לבן מוסיפים חומרים שיבטלו את הגוון הצהבהב של הנייר הגולמי.
לאחר מכן העיסה נכנסת למכונה שבקצה שלה יש מְכָל שמערבב את העיסה במים עד שהעיסה נעשית דלילה. התערובת הדלילה מוזרמת על רצועה שעשויה מרשת מתכת דקה.
על מנת שהרצועה לא תשקע, מותקנים תחתיה גלילים אשר תומכים בה ומנענעים אותה מעט מצד אל צד על מנת להאיץ את טפטוף המים. כאשר הנייר הלח יוצא מהרשת ומהמכונה, הוא עובר אל סרט נוסף העשוי מלבד סינתטי ומשם אל גלילים מחוממים אשר עליהם עובר הנייר עד שהוא יבש לחלוטין.
הנייר יכול לעבור עיבוד נוסף כמו ציפוי בקאולין ולאחר מכן ליטוש, שבעקבותיו מתקבל נייר מבריק לבן וחלק אשר משמש להדפסת תמונות צבעוניות. הכינוי המקובל לנייר זה הוא נייר כרומו.
שבבי העץ אינם המקור היחיד לעשיית נייר, ישנם ניירות מיוחדים שמייצרים אותם מפסולת אריגים או מכותנה ופשתן. נייר טוב עשוי גם מצמח אספרטו (גומא ספרדי) שגדל בצפון אפריקה ובספרד והוא מצטיין בסיבים חזקים וארוכים. רובו של הנייר המודרני מיוצר מסיבי עץ.
נייר נטול עץ הוא נייר שבו הליגנין שבעיסת העץ פורק באמצעות ריאקציה עם כלור דו-חמצני, כך שנותרים רק סיבי תאית.
קיים גם מוצר הקרוי "נייר אלקטרוני". "נייר" זה הוא מכשיר תצוגה מתקדם הנקרא נייר עקב היותו דק במיוחד, כמו נייר הוא אינו פולט אור ותלוי בתאורה חיצונית, וכן הוא צורך חשמל רק בעת שינוי התצוגה - בלא אספקת חשמל הוא ממשיך להציג את התבנית שנכתבה אליו אחרונה.