Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 186

Die eigentliche Papierherstellung kann in vier Schritte unterteilt werden: 1. Stoffaufbereitung,
2. Papiermaschine, 3. Veredelung und 4. Ausrüstung. In der Stoffaufbereitung werden Holz-
stoffe typischerweise in der Papierfabrik selbst erzeugt und gelangen schon als Faserbrei in die
Stoffzentrale. Zellstoffe werden üblicherweise trocken angeliefert und mittels Wasser zu einer
Suspension verarbeitet. Altpapier wird ebenfalls suspendiert und muss von Füllstoffen und
Farben befreit werden. Letzteres geschieht durch das sogenannte De-Inking mittels Flotations-
verfahren, das nur zu sehr geringen Verlusten führt oder das Waschverfahren, das zu deutlich
höheren Verlusten führt, aber auch aufgearbeitetes Altpapier liefert, das für feinere Papiere
geeignet ist [2], [40], [44], [46].
In der Stoffzentrale werden Faserstoffe in Form von Suspensionen („Halbstoffe“) nach Rezep-
tur mit Papierhilfsstoffen gemischt und zum sogenannten „Ganzstoff“ aufbereitet. Der Wasser-
anteil beträgt auf dieser Stufe 96 % entsprechend 4 % Feststoffanteil. Vor der Aufgabe auf die
Papiermaschine wird auf einen Feststoffanteil < 0,5 % verdünnt. Auf der Papiermaschine (sie-
he Bild 112) wird dann mittels mechanischer und thermischer Verfahren schrittweise das Was-
ser entzogen und der Ganzstoff in Form einer kontinuierlichen Bahn erzeugt. Die Haupteinhei-
ten der Papiermaschine, die bis zu 10 m breit und 200 m lang sein kann, sind Stoffauflauf,
Siebpartie, Pressenpartie, Trockenpartie, Glättwerk und Aufrollung. Die Geschwindigkeit kann
bis zu 1400 m/min betragen [2], [40], [44], [46].
Die Siebpartie besteht aus einem Gewebe, das als Endlosförderband umläuft und den Ganzstoff
auf ca. 80 % Wassergehalt entwässert. Damit ist die Papierbahn schon fest genug, um in die
Pressenpartie einzulaufen, wo sie mittels Druck auf 50-55 % Wassergehalt entwässert wird.
Das in den ersten beiden Partien abgezogene Wasser wird überwiegend (98 von 100 l) nach
einer Aufreinigung wieder in den Kreislauf zurückgegeben. In der Trockenpartie wird die Bahn
über dampfbeheizte Trockenzylinder geführt, zunächst durch Filzbahnen gestützt, später frei-
tragend. Am Ende der Trockenpartie hat die Bahn nur noch einen Restwassergehalt von 5 %
und eine Temperatur von 75-85°C. Nach dem Durchlaufen von Kühlzylindern wird die Pa-
pierbahn mit Längen von bis zu 60 km und Gewichten bis zu 25 t auf einen Stahlkern (soge-
nannter Tambour) aufgewickelt und der Veredelung und Ausrüstung zugeführt. Der wichtigste
Veredelungsschritt ist das Streichen mit einer Streichfarbe aus Bindemitteln und Pigmenten
(wie Titandioxid und Bariumsulfat). Zur Veredelung zählt auch das Kaschieren mit Kunststoff-
oder Metallfolien. Bei der Ausrüstung schließlich werden die Tamboure durch Rollenschnei-
der, die in Längsrichtung arbeiten, und Querschneider in eine für den Verbraucher nutzbare
Form weiterarbeitet und der Verpackung zugeführt [2], [40], [44], [46].

Tabelle 40 Fundamentale Eigenschaften von Papier im Vergleich mit Holz [44].

Eigenschaft Einheit Holz Papier

Dichte g / cm³ 0,3-0,5 0,5-1,5

Young Modul GPa 1,3 1,8-4,3

Zugfestigkeit MPa 90-200 20-200

Bruchlänge km 7-30 1-8

Bruchdehnung % 0,6-0,8 0,8-4

Faserorientierung orientiert unorientiert