Zellstoff aus Weizenstroh: Gewinnung durch Aufschlussverfahren mit Ameisen- und Essigsäure sowie Untersuchungen zur Zellstoffstruktur und Eignung als Papier- und Chemiezellstoff

In dieser Arbeit wird der Aufschluss von Einjahrespflanzen, hier insbesondere Weizenstroh, mit Ameisensäure, Essigsäure / Ameisäure-Mischungen, Monoethanolamin (MEA) sowie der Einfluss von Wasser- und Wasserstoffperoxid-Zusatz systematisch untersucht. Zellstoffe aus Einjahrespflanzen werden zur Zeit mit konventionellen, stark umweltbelastenden Aufschlussverfahren wie dem „Soda-Verfahren“ (Natronlauge), dem „Soda/AQ-Verfahren“ (Natronlauge / Anthrachinon) und dem „Sulfat-Verfahren“ Natrium-sulfid) unter hohem Druck und hoher Temperatur gewonnen. Hier stellt das in dieser Arbeit untersuchte Verfahren eine deutlich umweltfreundlichere und auch ökonomischere Alternative dar. Ziel der Arbeit war es, den Aufschlussprozess zu optimieren, neue Mischungsverhältnisse der Chemikalien auszuprobieren, geeignete und umweltfreundliche Bleichsequenzen zu finden und die Eignung der erhaltenen Zellstoffe auf ihren Einsatz als Papier und/oder Chemiezellstoff zu prüfen. Die nach dem Aufschluss erhaltenen Zellstoffe wurden zuerst sauer und dann neutral gewaschen und über einen Schlitzsortierer die nicht aufgeschlossene Biomasse abgetrennt. Für die Prüfung der physikalischen Eigenschaften wurde der Zellstoff zu Standard-prüfblättern weiterverarbeitet und an diesen die papiermechanischen Eigenschaften bestimmt. Hierzu zählen Weiterreissarbeit, Durchreisswiderstand, Berstdruck, Energie-aufnahmevermögen und Reisslänge. Die Zellstoffe wurden weiterhin auf Aschegehalt, Restligningehalt (Kappa-Zahl), Molekulargewicht (Grenzviskosität), Hemicellulosengehalt (Alkalirestistenz) und Fasermorphologie untersucht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass man auch unter milden Bedingungen mit umweltverträglichen und recyclebaren Chemikalien wie Ameisensäure und Essigsäure gute Zellstoffe erhält, die sich mit den klassisch gewonnen Zellstoffen messen können. Die Bleichbarkeit der Rohzellstoffe ist vergleichbar mit den nach klassischen Verfahren gewonnenen Zellstoffen.