Fascynująca historia banknotu: od papierowego kwitu depozytowego do …? (część II)

Kontynuujemy serię artykułów opisujących przeszłość, teraźniejszość i przyszłość banknotów. Jest to historia banknotu w nieco odmiennym ujęciu, niż ta znana nam z innych publikacji. W artykułach najwięcej uwagi poświęcono nośnikom, na których w przeszłości i obecnie drukuje się banknoty.  W tej części opisujemy dzisiejsze odmiany papieru banknotowego, będącego szczytowym osiągnięciem dwudziestu wieków papiernictwa. Przedstawiamy współczesne materiały oraz najnowocześniejsze technologie służące do ich produkcji. Autorem serii jest Bartosz Miracki, ekspert bankowości współpracujący z naszym portalem.

Dzień dzisiejszy, czyli papier u szczytu swojej ewolucji

Włókno roślinne od prawie dwóch tysięcy lat jest podstawowym surowcem do wyrobu papieru. Z licznej grupy roślinnych surowców włóknistych zawierającej celulozę wszystkie nadają się do produkcji papieru. Ale tylko niektóre mają zastosowanie w przemyśle papierniczym. Zaliczamy do nich: włókno lnu, konopi, bawełny, słomy zbożowej, drewna iglastego (jodła, świerk, sosna), drewna liściastego (osika, topola, buk). Wszystkie surowce roślinne stosowane w papiernictwie są zbudowane przede wszystkim z celulozy.

Do wytwarzania papieru oprócz produktów włókienniczych, stosuje się dodatki masowe takie jak: siarczan glinowy, kleje papiernicze, wypełniacze, barwniki i pigmenty.  W procesie produkcji używa się też pomocniczych środków chemicznych ułatwiających wytwarzanie papieru i wpływających na właściwości wyrobów papierniczych. Do tych środków zaliczamy środki przeciwpienne, powierzchniowo czynne, wiążące i wodo utrwalające.

Najważniejszymi surowcami do produkcji papieru są ścier drzewny, celuloza i surowiec włóknisty (np. szmaty). Okazuje się, że wiązania włókien pochodzących ze szmata są dużo mocniejsze niż te, które powstają w regularnej fabrykacji,  ponieważ zasadniczo nie są zmienione przez wodę. Natomiast włókna celulozowe powstające w zwykłym procesie produkcji, absorbują wodę i rozpadnie się, gdy są wilgotne.

Przykład tego zjawiska zauważamy w życiu codziennym: banknot wyprany w kieszeni naszych spodni jest jedynie lekko odbarwiony a chusteczka higieniczna w tych warunkach rozpadnie się na kawałki.

Surowiec włóknisty ważny element papieru banknotowego

Surowiec włóknisty używany do produkcji wysokogatunkowego papieru otrzymujemy ze szmat bawełnianych. Po wstępnej obróbce polegającej na usunięciu części metalowych czy naszywek szklanych, szmaty są gotowane w celu oczyszczenia i odbarwiania oraz osłabienia wiązań między włóknami. Następnym etapem jest gotowanie, które odbywa się w urządzeniu zwanym warnikiem. Na zakończenie procesu odbywa się chemiczne oczyszczanie  i rozdrabnianie szmat.

Papier używany do produkcji starego typu dolarów amerykańskich bazował na celulozie pozyskanej właśnie ze szmat pochodzących z recyklingu. Nowoczesne banknoty, takie jak Euro, drukowane są na papierze zawierającym wyczeski włókna bawełnianego. Wyczeski to odpady włókiennicze pochodzące np. od producentów tekstyliów. Włókna bawełniane używane do produkcji banknotów niczym nie różnią się od tych, z których wytwarza się tkaniny do produkcji odzieży.

Uprzemysłowienie produkcji papieru banknotowego kluczem do jego powszechności

Na niewyobrażalny wzrost wydajności produkcji papieru przy jednoczesnym obniżeniu kosztów, wpłynęło przede wszystkim uprzemysłowienie wszystkich procesów towarzyszących jego powstawaniu. Od pozyskiwania surowca począwszy, a na krojeniu gotowego papieru skończywszy. 

Do produkcji współczesnych banknotów służą maszyny papiernicze z sitem cylindrycznym a ich wydajność oscyluje w granicach 350 ~ 400 kg/godz. Pomimo, jakby się wydawało, dużej komplikacji procesu produkcji papieru, w nowoczesnej papierni proces ten przebiega w czasie zaledwie kilkudziesięciu sekund. Gotowa bela papieru banknotowego ma dwa i pół metra szerokości i waży aż dwie tony.

 

Jak powstaje znak wodny?

Omawiając proces produkcji papieru banknotowego, nie można zapomnieć o ważnym etapie jakim jest formowanie znaku wodnego. Tworzy się on we wstędze papieru w trakcie wylewania masy papierniczej na obracający się bęben eguterowy. Na powierzchni bębna znajduje się wielowarstwowe sito fosforobrązowe z wytłoczonym znakiem. Każdy element wytłoczony ponad gładź sita pozostawia jasny ślad w miękkiej i rozwodnionej masie. Każdy element, który uformowano w głąb, dają w papierze ciemny ślad. Tak w dużym uproszczeniu powstają znaki wodne, począwszy od jednotonowych po wielotonowe.

Obecnie wytwarza się papier banknotowy dwuwarstwowy, dzięki czemu znaki wodne posiadają tzw. głębię. W celu podniesienia efektu wizualnego stosuje się kontrastowanie masy papierniczej poprzez dodawanie do niej odpowiednich pigmentów. Pomiędzy warstwy papieru dwuwarstwowego często wplata lub wtapia się pasek innego surowca np. aluminium. Jest to kolejne, po znaku wodnym, zabezpieczenie przed fałszerzami.

Papier bawełniany – najpowszechniej używany dzisiaj nośnik banknotów

Dzisiejsze banknoty w znakomitej większości wykonane są z papieru bawełnianego o wadze od 80 do 90 gr./m² w jakości BD czyli papieru bezdrzewnego. Włókna bawełniane czasem mieszane są z lnem, abaką, konopiami lub innymi włóknami naturalnymi zawierającymi celulozę.

Papier banknotowy zasadniczo różni się od zwykłego papieru. Jest znacznie bardziej sztywny ale i elastyczny, dzięki czemu nie łamie się na zgięciach. Ponadto jest odporny na zużycie, dzięki czemu średni okres „życia” banknotu w obiegu to kilkanaście miesięcy. W znacznie krótszym czasie zwykła gazeta, przechodząc przez dziesiątki rąk, ulega całkowitej destrukcji. W przeciwieństwie do na przykład papieru do drukarek, papier banknotu jest nasycony alkoholem poliwinylowy lub żelatyną, które nadają mu zwiększoną wytrzymałość. Dodatkowo nie zawiera środków, które powodują lekkie świecenie zwykłego papieru w świetle ultrafioletowym.

Nowe wydanie papieru banknotowego z Europy

Ponad dwadzieścia lat temu europejscy producenci banknotów rozpoczeli badania nad stworzeniem trwałego produktu na bazie konwencjonalnego papieru używanego do produkcji banknotów. Ważną zaletą tego rozwiązania miało być zachowanie sprawdzonych zabezpieczeń banknotów papierowych. Pod koniec 1990 roku do obiegu weszły pierwsze banknoty z powłokami chroniącymi powierzchnie. Powłoki te zapewniły wzrost żywotności w trudnych warunkach klimatycznych. Nowe banknoty były bezpieczne i jednocześnie mniej podatne na zabrudzenia. Niepapierowa część składała się z półprzezroczystego pasma taśmy polimerowej i przezroczystego okno zajmującego do 15% wielkości banknotu. 

Początkowo tylko dwie firmy drukarskie wyprodukowały banknoty w takiej technologii – Papierfabrik Louisenthal z Niemiec i De La Rue (DLR) z Wielkiej Brytanii. Foliowe zabezpieczenia zastosowane przez Louisenthal nazwano Varifeye®, natomiast w przypadku DLR jest to Optiks®. Informacje o najnowszych odmianach banknotów hybrydowych przedstawimy w trzeciej części artykułu.

Podsumowując

Dzisiejszy papier banknotowy jest szczytowym osiągnięciem dwudziestu wieków papiernictwa. Powstaje z najlepszych materiałów i przy użyciu najnowocześniejszej techniki jaką obecnie dysponuje człowiek. Jego skład i proces powstawania pozostaje też najpilniej strzeżoną tajemnicą technologiczną wytwórców.

Bartosz Miracki

 

W ostatniej części artykułu skupimy się na podłożach, które zastępują konwencjonalny papier banknotowy.  Przedstawimy najciekawsze przykłady zastosowania takich materiałów jak polimery syntetyczne, dwuosiowy polipropylen oraz najnowszych podłoży hybrydowych. Przedstawimy również prognozy tego jak może wyglądać banknot przyszłości.