Papierlexikon I - Fachbegriffe aus der Industrie verständlich erklärt

Die Arbeit mit Papier erfordert Kenntnisse verschiedener Papiertypen, sowie auch Wissen um dessen Herstellungs- und Verarbeitungsmethoden. Dabei geht es nicht nur um die "Verwandlung" von Holz in Papier, sondern auch um die Bearbeitung bestehender Papiervorlagen. Fachbegriffe wie Lignin, "CTMP" und "De-Inking" sind Teil des täglichen Sprachgebrauchs unter Papiertechnologen. Folgende Fragen aus der Praxis möchten wir Ihnen in diesem Artikel verständlich machen:

• Was sind Bleichverfahren und welche Methoden gibt es?
• Was ist das CTMP-Verfahren?
• Was ist De-Inking?
• Was ist Lignin und welche Bedeutung hat es für die Papierherstellung?

Bleichverfahren: Was ist das und welche Methoden gibt es?

Ob Apothekenrollen, EC-Rollen oder Kassenrollen – weißes Papier stellt die Grundlage vieler Produkte dar. Allerdings ist Papier nicht von Natur aus weiß, sondern muss durch das Bleichverfahren aufgehellt werden. Zu Beginn enthält der Rohstoff Lignin, was später zur Vergilbung des Papiers führen würde. Mit Chlor wird es aus dem Zellstoff entfernt. In Europa bedienen sich Hersteller dafür chlorarmer Methoden, um die Umwelt zu schonen und einen niedrigen AOX-Wert zu erreichen. Dieser Wert (AOX = absorbierbare organische Halogene) geben an, wie hoch der Sauerstoffverbrauch während der Herstellung ist. Dabei ersetzen Chlorverbindungen, etwa Chlordioxyd und Hypochlorid, chemisches Chlor. Neben dem elementar-chlorfrei gebleichten Papier (ECF) gibt es total-chlorfrei-gebleichtes Papier (TCF). Bei dessen Herstellung werden Chlor- durch Sauerstoffverbindungen, wie zum Beispiel Wasserstoffperoxid und Ozon, ersetzt. Das Papier ist bei dieser Methode jedoch nicht ganz rein. Aus diesem Grund nutzen die meisten Hersteller die ECF-Methode. Sie ist am effektivsten – umweltschonend bei einem guten Bleichergebnis.

Was ist das CTMP-Verfahren?

Das CTMP-Verfahren ist eine Weiterentwicklung des Refinings im TMP-Verfahren. CTMP steht für "Chemical Thermo Mechanical Pulp". Hier werden Hackschnitzel thermisch vorbehandelt, um weitere Prozesse zu erleichtern. Im Anschluss an die Wärmebehandlung schließt die chemische Versiegelung durch Verwendung von Natriumsulfit und Natronlauge. In diesem Arbeitsschritt wird das Lignin von den Chemikalien angegriffen, die Einweichtemperatur wird herabgesetzt. Des Weiteren gewinnt der Holzstoff an Geschmeidigkeit und der Splitteranteil wird verringert. Zudem erhält der Stoff höhere Qualität und weiße Farbe. Die Bleichung ist unter anderem für gewerblich gebrauchtes Papier notwendig, etwa für EC-Rollen und Apothekenrollen. Wenn Farbe aus bedruckten Recyclingpapier entfernt werden soll, wird nicht gebleicht. An dieser Stelle wird mit De-Inking gearbeitet.

Was ist De-Inking?

De-Inking kommt aus dem Englischen und bedeutet frei übersetzt "Farbentfernung". Das Verfahren bezieht sich auf bereits beschriftetes Papier, dessen Aufdruck beseitigt wird. Im ersten Schritt, dem Floating, werden die Farbpartikel vom zerkleinerten Papier getrennt. Es folgt ein Wasserbad, dem Chemikalien beigefügt werden. Die Stoffe lösen sich nicht im Wasser, sondern stoßen es ab. Die eigentliche Wirkung liegt in der nachfolgenden Luftzufuhr, durch die sich der Farbstoff an Luftblasen bindet und an die Wasseroberfläche treibt. Durch die Blasen entsteht Schaum, der abgeschöpft wird. Eventuell ist der De-Inking-Vorgang mehrmals nötig, um den gewünschten Bleichegrad des Papiers zu erreichen. Wichtig ist der Prozess, wenn das Papier neu bedruckt werden soll, zum Beispiel Bonrollen und Thermorollen. Durch De-Inking wird nur die Farbe abgetrennt, aber kein Lignin entfernt.

Was ist Lignin und welche Bedeutung hat es für die Papierherstellung?

Lignin ist ein phenolisches Makromolekül, dessen Fundament diverse Monomerbausteine bilden. Dieser komplexe Stoff kommt in hölzernen Pflanzenteilen vor. Kurz gesagt ist Lignin Holzstoff und der allgemein am häufigsten vorkommende Stoff in der Natur. Je nach Holzart bildet Lignin unterschiedliche Strukturen. Um Zellstoff zu gewinnen, wird es durch verschiedene Prozesse aus dem Rohstoff entfernt. In anderen Verarbeitungsverfahren wird es in das Papier eingearbeitet. Sogenanntes Kraft-Lignin dient als Koppelprodukt und verbindet verschiedene Stoffe miteinander. In der Regel wird der Holzstoff entfernt, um hochwertiges Material zu erhalten. Zu 100 Prozent lässt sich Lignin allerdings nicht herausfiltern, sodass ein geringer Teil in der Zellstoffmasse zurückbleibt. Papier mit hohem Lignin-Anteil vergilbt, weist eine gelbliche bis graue Färbung auf und gilt daher als qualitativ minderwertig. Derartiges Papier wird recycelt beziehungsweise für die Herstellung von Zeitungen und Magazinen verwendet. Bildquellen: hxdyl/©istock.com, peeravit18/©istock.com, piotr_malczyk/©istock.com, nilky/©istock.com