Papier ist ein Grundstoff, mit dem jeder bestens vertraut ist. Seine universelle Präsenz und Einfachheit täuscht über die komplizierten Prozesse bei der Papierherstellung hinweg. Papierfabriken sind Fabriken, die Papier aus Zellstoff und anderen Zutaten herstellen. Einige Papierfabriken sind integriert, d. h. Holzzellstoff wird am selben Standort wie das Endprodukt hergestellt.
Während es Papier in der einen oder anderen Form schon seit Tausenden von Jahren gibt, wurde 105 v. Chr. In China das erste standardisierte Verfahren zur Papierherstellung erfunden. Moderne Papierfabriken verwenden in einem hochkomplexen und mechanisierten Prozess große Mengen an Energie, Wasser und Zellstoff, um ein Blatt Papier herzustellen. Eine Papiermaschine kann sehr groß sein – bis zu einer Länge von bis zu 500 m. Rohe oder ungeschnittene Spulen frischen Papiers können bis zu 152 m breit sein.
Der Grundrohstoff, mit dem integrierte Papierfabriken arbeiten, ist Holz. Zu Beginn des gesamten Prozesses werden Holzstämme durch eine Maschine geführt, die ihre Rinde abstreift, und dann in einen Hacker. Der Hacker zerkleinert die Stämme zu quadratischen Hackschnitzeln, kleiner als eine Handfläche. Holz besteht aus Zellulosefasern, die durch eine Substanz namens Lignin miteinander verbunden sind. Um die Holzspäne zu Zellstoff zu zerlegen, muss das Lignin aufgelöst werden.
Dies wird durch die Zugabe von Wärme, Druck und einer Mischung von Chemikalien zu den Holzspänen in einem als Kocher bekannten Behälter erreicht. Die Hackschnitzel werden über einen Zeitraum von mehreren Stunden „gekocht“, wodurch die Mischung zu einem grauen Brei mit etwa der Konsistenz von Haferflocken zerfällt. Der Zellstoff wird dann durch Hochdruckgebläse aus dem Fermenter entfernt und gewaschen, um den verwendbaren Zellstoff vom Lignin zu trennen. Die meisten Papierfabriken fügen zu diesem Zeitpunkt auch eine proprietäre Mischung aus chlorfreiem Bleichmittel und anderen Chemikalien hinzu, um die Farbe des Zellstoffs aufzuhellen.
Nachdem der Zellstoff gewaschen und gebleicht wurde, wird ihm viel Wasser zugesetzt, und diese Mischung wird auf ein Drahtsieb gegeben, das zirkuliert, um den Fasern zu helfen, sich zu etwas mehr als Papier zu verbinden. Der größte Teil des Wassers wird durch diesen Prozess extrahiert. Die Papiermatte wird dann zwischen Gewebe, die Wasser aufnehmen, und auf Trockenzylinder gepresst. Diese Zylinder werden erhitzt, um das letzte Wasser zu entfernen. Dieser gesamte Prozessschritt bewegt das Papier sehr schnell, mit über 3,000 Fuß (0.9 km) pro Minute.
Schließlich wird das Papier gebügelt, um ihm eine glatte Oberfläche zu verleihen. Wenn es vollständig getrocknet ist, wird es auf große Spulen gewickelt, die es wiederum zum Schneiden auf kleinere Rollen übertragen. Trotz aller Fortschritte stehen Papierfabriken jedoch immer noch vor einigen ständigen Herausforderungen, wie z. B. der Korrosion von Maschinen, die durch die hohe Luftfeuchtigkeit und Hitze bei der Papierherstellung verursacht wird. Das Mahlen von Zellstoff ist für umliegende Gemeinden wegen der dabei entstehenden übelriechenden Emissionen ebenfalls etwas problematisch.