หลักการทางเคมีของการผลิตกระดาษโบราณส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในชุดของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิต รวมถึงการแปรรูปวัตถุดิบ การปรุงอาหาร การเยื่อกระดาษ การทำกระดาษ และการอบแห้ง
ในขั้นตอนการประมวลผลวัตถุดิบ วัตถุดิบในการผลิตกระดาษส่วนใหญ่เป็นเส้นใยจากพืช เช่น ป่าน เปลือกไม้ และไม้ไผ่ วัตถุดิบจะถูกแช่ในน้ำปูนขาวซึ่งทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสิ่งเจือปนในเส้นใยพืช ลิกนินซึ่งมีอยู่ในเส้นใยพืช ผ่านการไฮโดรไลซิสภายใต้อิทธิพลของน้ำมะนาว โครงสร้างจะถูกทำลาย และแยกออกจากเส้นใย ในขณะเดียวกัน น้ำมะนาวยังสลายเพคติน ช่วยขจัดสิ่งสกปรกออกจากเส้นใยและทำให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น
ในขั้นตอนการปรุง วัตถุดิบที่แช่ไว้จะถูกใส่ในหม้อสำหรับปรุงอาหาร ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและเป็นด่าง องค์ประกอบทางเคมีของเส้นใยจะมีการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม เซลลูโลสผ่านการย่อยสลายบางส่วน โครงสร้างโมเลกุลมีการเปลี่ยนแปลง ระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันลดลง และสายโซ่โมเลกุลสั้นลง ซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและความเป็นพลาสติกของเส้นใย ทำให้เกิดเงื่อนไขสำหรับการผลิตกระดาษในภายหลัง
กระบวนการผลิตเยื่อกระดาษมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงและกระจายเส้นใยเพิ่มเติม ซึ่งเป็นกระบวนการที่กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี เส้นใยจะอยู่ภายใต้แรงทางกล ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกลุ่มการทำงานของพื้นผิว ตัวอย่างเช่น หมู่ไฮดรอกซิลบนพื้นผิวของเส้นใยเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันอย่างช้าๆ กับออกซิเจนในอากาศ ทำให้เกิดออกซิเจนใหม่-ซึ่งมีหมู่ฟังก์ชัน กลุ่มฟังก์ชันใหม่เหล่านี้เพิ่มแรงยึดเหนี่ยวไฮโดรเจนระหว่างเส้นใย ทำให้กระดาษมีความแข็งแรงและความเหนียวดีขึ้น
ในกระบวนการผลิตกระดาษ เยื่อกระดาษจะถูกเกลี่ยบนตะแกรงไม้ไผ่หรือแม่พิมพ์ และระบายน้ำออกเพื่อสร้างกระดาษ เมื่อน้ำระเหย ระยะห่างระหว่างเส้นใยจะลดลง และแรงปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน โมเลกุลขนาดเล็กบนพื้นผิวของเส้นใยจะรวมตัวกับการระเหยของน้ำ ทำให้เกิดพันธะเคมีระหว่างเส้นใยและเพิ่มความเสถียรทางโครงสร้างของกระดาษ
