Die Papierherstellung findet aus Frischzellstoffen im wesentlichen in vier Phasen statt. In der ersten Phase wird aus Holz Zellulose gewonnen. Dazu werden die Baumstämme entrindet, abgelängt und unter Zugabe von Wasser gegen einen rotierenden Schleifstein gepresst, so dass das Holz erweicht, zerfasert und gemahlen wird. In diesem ersten Produktionsschritt entsteht der Holzschliff.
In der zweiten Phase wird der Zellstoff für die Papierherstellung vorbereitet. Holz enthält 40 – 50 % Zellulose, 20 – 30 % Lignin und 10 bis 20 % Hemizellulosen. Das Lignin wird dem Holzschliff weitgehend entzogen, da Papiere mit hohem Ligninanteil nicht lichtecht sind und keine besonders guten Bedruckeigenschaften haben. Um dem Holzschliff das Lignin zu entziehen, wird in Deutschland das Sulfidverfahren eingesetzt. Dazu wird dem Holzschliff Magnesiumhydrogensulfit dazugegeben und das Gemisch unter Druck gekocht. Dabei trennt sich das Lignin von der Zellulose und kann ausgewaschen werden.
In einem Bleichverfahren wird dann in der dritten Phase der Papierherstellung der Rohzellulose die restlichen bräunlichen Farbstoffe entzogen. Seit ca. 20 Jahren wird in Europäischen Papierfarbriken statt dem elementaren sehr aggressiven Gas Chlor vorzugsweise Chlordioxyd verwendet. Damit konnte die Umweltbelastung bei der Papierherstellung verringert werden. Papiere, die aus diesem Bleichverfahren hervorgehen, können in Deutschland als chlorfreie Papiere bezeichnet werden. Die Industrie bezeichnet sie als ECF-Papiere (Elementary-Chlorine-Free).
Neben dem Bleichverfahren mit Chlorverbindungen werden mittlerweile auch Sauerstoffverbindungen wie Wasserstoffperoxid oder Ozon als Bleichmittel eingesetzt. Diese Verfahren sind technisch aufwändiger und deshalb auch teuerer. Dieses Bleichverfahren setzt keine umweltbelastenden organischen Verbindungen frei.
Bei der vierte und letzte Phase der Papierherstellung wird die Zellulose mit Wasser, Füllstoffen, Bindemitteln und Farbstoffen zu einem Brei vermischt. Die Fachleute nennen dieses Gemisch die Pulpe. Die Pulpe wird großflächig und gleichmäßig auf ein umlaufendendes Sieb aufgebracht. Das Wasser tropft durch das Sieb ab. Bei der großen Papiermaschinen drückt ein Filzband den Papierbrei auf das Sieb, dadurch wird das Papier weiter entwässert. Die Zellstofffasern verfilzen noch stärker. Danach werden die Papierbahnen über viele beheizte Walzen zur Aufrollvorrichtung transportiert. Dort wird die Papierbahn zu großen Papierrollen aufgerollt. In automatischen Schneidern wird das Papier auf die uns bekannten Formate gebracht. Die dabei entstehenden Schneideabfälle werden wieder in die Papierherstellung zurückgeführt.
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