Поскольку целлюлозное волокно является основным компонентом стеблей растений, огромное количество растений представляют собой потенциальные источники бумаги; многие из них были получены экспериментальным путем. Довольно значительное число растительных источников использовалось в коммерческих целях, по крайней мере, в небольших масштабах и в разное время и в разных местах. Так, использование соломы злаковых для производства бумаги появилось еще до использования древесной массы и широко практикуется сегодня во всем мире, хотя и в относительно небольших масштабах. Поскольку во многих частях света не хватает лесов, развитие бумажной промышленности в этих регионах, по-видимому, в значительной степени зависит от использования однолетних растений и сельскохозяйственных волокон.
Стебли недревесных растений отличаются от древесины тем, что содержат меньше общей целлюлозы, меньше лигнина и больше других материалов. Это означает, что целлюлоза с высоким содержанием целлюлозы (высокой чистоты) производится с относительно низким выходом, в то время как целлюлоза с высоким выходом содержит большое количество других материалов. Бумага, изготовленная из такой целлюлозы без примеси других волокон, обычно плотная и жесткая, с низкой прочностью на разрыв и непрозрачностью.
Морфология (форма и строение) клеток однолетних растений также значительно отличается от древесины. В то время как неволокнистые клетки (паренхима) древесины хвойных составляют незначительную часть древесного вещества, у однолетних растений этот тип клеток является основным компонентом. Поскольку древесина лиственных пород также часто содержит значительное количество неволокнистых клеток, между целлюлозой лиственных пород и целлюлозой однолетних растений существует более близкое сходство.
Предпочтительными реагентами для варки недревесных растений являются щелочи: каустическая сода, известь и кальцинированная сода, а также сульфатный щелок (каустическая сода и сульфид натрия). Характерной особенностью варки однолетних растений, по сравнению с древесиной, является более мягкая обработка, необходимая для получения целлюлозы. Солома, например, может быть размолота с известковым молоком в сферическом варочном котле при давлении пара около 2 килограммов на квадратный сантиметр (25 фунтов на квадратный дюйм) и времени варки от 8 до 10 часов. Количество извести составляет около 10 процентов от количества сухого волокна.
В Соединенных Штатах соломенная целлюлоза ранее широко использовалась для изготовления гофрокартона (т.е. листов, рифленых для формирования внутреннего слоя гофрокартона). С тех пор соломенная целлюлоза для гофрирования была заменена полухимической целлюлозой из лиственных пород. Соломенная целлюлоза по-прежнему производится в небольших масштабах в некоторых европейских и азиатских странах.
Остатки от дробления сахарного тростника, называемые багассой, содержат около 65% клетчатки, 25% клеток сердцевины и 10% растворимых в воде веществ. Важнейшим элементом превращения багассы в удовлетворительную бумагу является механическое удаление значительной части питты перед операцией варки. Варка целлюлозы может осуществляться как с использованием соды, так и с использованием сульфатного варочного раствора, а также в системах периодического или непрерывного действия. Волокно багассы в среднем составляет 1,5-2 миллиметра (0,06-0,08 дюйма) в длину и является относительно тонким.
В ряде стран Латинской Америки и на Ближнем Востоке используется значительное количество багассы. Использование багассы для производства бумаги во всех сахаропроизводящих странах, испытывающих дефицит лесных ресурсов, является практическим шагом.
Пустынное растение Средиземноморья, особенно южной Испании и северной Африки, трава эспарто имеет более высокое содержание целлюлозы, чем большинство недревесных растений, и отличается большей однородностью размеров и формы волокон. Использование эспарто для производства бумаги было начато в Великобритании в 1856 году. Его потребление постоянно росло до середины 1950-х годов, но с тех пор неуклонно снижалось.
Благодаря своим благоприятным бумагоделательным свойствам Esparto некоторое время выдерживал конкуренцию с древесной целлюлозой. Бумага хорошо формуется на бумагоделательной машине благодаря свободному дренажу и равномерной длине волокон, по сравнению с тряпичной или древесной целлюлозой. Бумага из эспарто обладает хорошей упругостью при контакте с печатной формой, хорошей непрозрачностью и гладкостью, а также относительно безворсовой. Еще одна важная характеристика бумаги из эспарто — стабильность размеров при изменении содержания влаги.
С ботанической точки зрения бамбук классифицируется как трава, хотя он достигает значительных размеров, а его стебли или чашечки по твердости и плотности напоминают древесину. Уже много лет назад было доказано, что из бамбука можно получать качественную целлюлозу.
Из-за обилия бамбука в Юго-Восточной Азии, где очень необходимо увеличить производство бумаги, большой интерес проявляется к разработке бамбуковой целлюлозы. Вегетационный цикл бамбука благоприятен, так как его стволы можно собирать, не разрушая корневую систему. В идеальных условиях плодородия и влажности почвы укоренившееся растение бамбука, вероятно, будет производить больше волокна на гектар (или акр) в год, чем любое другое растение. Однако дикий бамбук трудно собирать и экономически выгодно транспортировать, поэтому интерес к нему до сих пор не вылился в крупномасштабное производство. Целлюлозные фабрики используют бамбук в Индии, Таиланде и на Филиппинах. Говорят, что значительные объемы бамбуковой целлюлозы производятся в Китае, но подробные сведения отсутствуют.
Лен, конопля, джут и кенаф характеризуются высокой долей длинных, гибких лубяных волокон, которые легко отделяются и очищаются от других материалов растения. Поэтому такие волокна издавна используются для производства текстиля и веревок. В прошлом большая часть этого волокна, поступающего в бумажную промышленность, была вторичным или отработанным волокном. Оно высоко ценится благодаря прочности и долговечности, которые оно придает таким изделиям, как бирки, абразивная бумага (наждачная бумага), обложки и другая бумага для плотной печати. Он также используется для изготовления бумаги для дублирования и коллекционирования, в которой чрезвычайно малый вес должен сочетаться с исключительной прочностью. Лен выращивают специально для производства высококачественной папиросной бумаги. В экспериментальных количествах выращивается кенаф, из которого изготавливаются различные сорта бумаги.
