Els principis químics de l'antiga fabricació de paper es reflecteixen principalment en una sèrie de canvis químics que es produeixen durant els processos de producció, incloent el processament de matèries primeres, la cocció, la pasta, la fabricació de paper i l'assecat.
En l'etapa de processament de matèries primeres, les matèries primeres per a la fabricació de paper són majoritàriament fibres vegetals, com ara el cànem, l'escorça i el bambú. Les matèries primeres estan remullades en aigua de calç alcalina, que reacciona químicament amb les impureses de les fibres vegetals. La lignina, continguda a les fibres vegetals, experimenta hidròlisi sota la influència de l'aigua de calç, la seva estructura es destrueix i se separa de la fibra. Simultàniament, l'aigua de calç també descompon la pectina, eliminant les impureses de la fibra i fent-la més pura.
En l'etapa de cocció, les matèries primeres remullades es col·loquen en una olla per cuinar. En condicions d'alta temperatura i alcalines, la composició química de les fibres canvia encara més. La cel·lulosa pateix una degradació parcial, la seva estructura molecular canvia, el seu grau de polimerització disminueix i les cadenes moleculars s'escurcen. Això millora la flexibilitat i plasticitat de la fibra, creant condicions per a la posterior fabricació de paper.
El procés de pasta té com a objectiu perfeccionar i dispersar encara més les fibres, un procés que desencadena reaccions químiques. Les fibres estan sotmeses a forces mecàniques, provocant canvis en els grups funcionals superficials. Per exemple, els grups hidroxil de la superfície de la fibra experimenten una lenta reacció d'oxidació amb l'oxigen de l'aire, generant nous grups funcionals que contenen oxigen-. Aquests nous grups funcionals augmenten la força d'enllaç d'hidrogen entre les fibres, donant al paper una millor resistència i duresa.
En el procés de fabricació de paper, la polpa s'escampa sobre una pantalla o motlle de bambú i l'aigua s'escorre per formar paper. A mesura que l'aigua s'evapora, la distància entre les fibres disminueix i les forces d'interacció augmenten. Simultàniament, petites molècules a la superfície de la fibra es concentren amb l'evaporació de l'aigua, formant enllaços químics entre les fibres i millorant l'estabilitat estructural del paper.
