Principiile chimice ale fabricării antice a hârtiei se reflectă în principal într-o serie de modificări chimice care au loc în timpul proceselor de producție, inclusiv prelucrarea materiilor prime, gătirea, prelucrarea pastei, fabricarea hârtiei și uscare.
În etapa de prelucrare a materiei prime, materiile prime pentru fabricarea hârtiei sunt în mare parte fibre vegetale, cum ar fi cânepa, scoarța și bambusul. Materiile prime sunt inmuiate in apa alcalina de var, care reactioneaza chimic cu impuritatile din fibrele vegetale. Lignina, conținută în fibrele vegetale, suferă hidroliză sub influența apei de var, structura sa este distrusă și se separă de fibră. Simultan, apa de var descompune si pectina, indepartand impuritatile din fibra si facandu-o mai pura.
În etapa de gătire, materiile prime înmuiate sunt puse într-o oală pentru gătit. În condiții de temperatură ridicată și alcaline, compoziția chimică a fibrelor se modifică în continuare. Celuloza suferă o degradare parțială, structura sa moleculară se modifică, gradul de polimerizare scade, iar lanțurile moleculare se scurtează. Acest lucru îmbunătățește flexibilitatea și plasticitatea fibrei, creând condiții pentru fabricarea ulterioară a hârtiei.
Procesul de pulpare are ca scop rafinarea și dispersarea în continuare a fibrelor, proces care declanșează reacții chimice. Fibrele sunt supuse unor forțe mecanice, determinând modificări ale grupelor funcționale de suprafață. De exemplu, grupările hidroxil de pe suprafața fibrei suferă o reacție lentă de oxidare cu oxigenul din aer, generând noi grupări funcționale-conținând oxigen. Aceste noi grupuri funcționale măresc forța de legare a hidrogenului dintre fibre, oferind hârtiei rezistență și duritate mai bune.
În procesul de fabricare a hârtiei, celuloza este întinsă pe un ecran de bambus sau matriță, iar apa este scursă pentru a forma hârtie. Pe măsură ce apa se evaporă, distanța dintre fibre scade, iar forțele de interacțiune cresc. Simultan, moleculele mici de pe suprafața fibrei se concentrează odată cu evaporarea apei, formând legături chimice între fibre și sporind stabilitatea structurală a hârtiei.
