Zellulosefaser

Als Zellstoff bezeichnet man die beim chemischen Aufschluss von Pflanzenfasern (meist Holz) entstehende Masse, die vorwiegend aus Zellulose besteht. Zellstoff ist die Grundlage zur Herstellung von holzfreiem Papier, das die Eigenschaft besitzt, nicht zu vergilben.

Zellstoff unter dem Mikroskop

Herstellung

Der Zellstoff für Papier wird aus geschnitzeltem Holz (Hackschnitzel) hergestellt. Es gibt zwei Hauptarten der Zellstoffverfahren, welche auf dem Markt dominierend sind:

• das saure Sulfit- (nach Mitscherlich) und
• das alkalische Sulfat-Verfahren.

Heutzutage findet allerdings hauptsächlich das sogenannte Sulfat-Verfahren, welches auch Kraft-Verfahren genannt wird Verwendung. Es ist nach der Make-up-Chemikalie des Prozesses benannt (Na₂SO₄ - Glaubersalz). Die aktiven Substanzen dabei sind Natronlauge, sowie Natriumsulfid. Im Gegensatz dazu ist das Sulfitverfahren heute nicht mehr sehr verbreitet, und es werden nur mehr 2-3 % der Zellstoffe weltweit damit aufgeschlossen. Benannt ist es nach seinem Aufschluss Ion (HSO₃ einfach negativ, und SO₃ zweifach negativ).

Daneben gibt es noch alternative, schwefelfreie Verfahren, wie z. B. das Soda- bzw. Soda/Anthrachinon-Verfahren welches auch zu den Kraft-Verfahren zählt, wobei Antrachinon als Katalysator verwendet wird, oder das Natural-Pulping-Verfahren. Diese werden hauptsächlich für die Herstellung von Zellstoff aus einjährigen Pflanzen (Stroh, Flachs, Hanf, Sisal, Jute, Kenaf, etc.) eingesetzt.

Nichtfaserige Teile, z. B. das zum Gilben führende Lignin, werden hierbei in einem chemischen Aufschluss- und Kochvorgang fast gänzlich (über 90 %) beseitigt. Anschließend kann der Zellstoff noch gebleicht werden, wobei neben der Aufhellung auch die restlichen Lignin-Anteile entfernt werden.

Bei der Kochung des Faserstoffes im Säure-/Laugenbad ist jedoch wichtig, dass der Kochvorgang rechtzeitig beendet wird. Ansonsten besteht die Gefahr, dass sich auch bereits zu viele Hemizellulosenanteile bzw. dass sich die Zellulose selbst im Bad löst. Da der Ligninlösevorgang nicht gleichmäßig abläuft, kann mit diesen relativ aggressiven Verfahren niemals 100 % des Lignins entfernt werden, ohne auch bereits den Zellstoff selbst zu stark zu schädigen. Aus diesem Grund wird das restliche Lignin in nachfolgenden Bleichvorgängen z. B. mittels Ozon (oder auch nur reinem Sauerstoff) entfernt.

Verwendung

• Papier
• Karton
• Papierfilter (wie zum Beispiel Filtertüten)
• Watte und Verbandstoffe
• Papiertaschentücher
• Hygiene-Produkte wie Tampons, Damenbinden, Höschenwindeln und Hilfsmittel bei Harn- bzw. Stuhlinkontinenz
• Celluloseregnerat-Fasern wie Viskose, Lyocell, Modal, Rayon oder Kupferseide
• Zur Armierung von Gips oder Zement als Verbundwerkstoff
• Cellulose-Derivate wie Cellulose-Ester oder -Ether
• Zellstoffverbundelement

Chemiezellstoff: Zellstoff mit nur mehr sehr geringen, in 18% NaOH löslichen Anteilen (kurzkettige Cellulosemoleküle) wird als Chemiezellstoff bezeichnet und macht nur einen verhältnismäßig geringen Anteil der Gesamtzellstoffproduktion aus. Er wird z.B. für Cellulosederivate, Kunstfasern, Sprengstoff usw. verwendet.

Siehe auch

• Verbraucher: Papier
• Zulieferer: Industrierestholz

Weblinks

• Zellstoff Pöls
• Zellstoff Lenzing
• Zellstoff Stendal (Mercer Group)
• Natural Pulping-Verfahren
• Zellstoff Rosenthal (Mercer Group)
• Zellstoff Celgar (Mercer Group)