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Schonende Papierherstellung

21.06.2016, von , in Karte anzeigen

Das gefärbte Leimungsmittel wird der Zellstoffmischung zugefügt (Foto: BR)

Das gefärbte Leimungsmittel wird der Zellstoffmischung zugefügt

Papier ist nicht gleich Papier. Klopapier löst sich in Wasser schnell auf, aus einem hochwertigen DIN A4-Blatt kann man ein Schiffchen falten, was eine ganze Zeit dem Wasser trotzt. Das liegt an der sogenannten Leimung. Dazu setzt die Papierindustrie Chemikalien ein, sehr gebräuchlich ist zum Beispiel eine Substanz mit dem griffigen Namen Alkenyl-Bernsteinsäure-Anhydrid. Die ist nicht billig und auch nicht unbedingt umweltfreundlich. Daher würde man gern möglichst wenig davon einsetzen. An der Hochschule für angewandte Wissenschaft in München haben Forscher nun eine Methode entwickelt, die Verteilung des Leimungsmittels im Papier zu analysieren und zu optimieren. Roland Söker ist den Forschern hoffentlich nicht auf den Leim gegangen …

Wie eine durchsichtige Kaffeemaschine sieht das Gerät aus, in dem Sebastian Porkert einer Papierprobe herstellt. Der Diplom-Ingenieur hat an der Hochschule für angewandte Wissenschaften in München eine Analysemethode für die Papierherstellung entwickelt. In das Gerät füllt er das Zellstoff-Wassergemisch, den Grundbestandteil der Papierherstellung, und das Leimungsmittel Alkenylbernsteinsäureanhydrid (ASA). Das Besondere: dieses Leimungsmittel hat er zuvor mit einem roten Farbstoff vermischt. Daher ist das Blatt, was nach einer Weile aus dem Gerät entnommen werden kann rosafarben.

Eine Leimungsmittel-Konzentration im Mikroskop betrachtet (Foto: BR)

Eine Leimungsmittel-Konzentration im Mikroskop betrachtet

Diese rosige Papierprobe offenbart unter dem Blick eines Spezialmikroskops mit 100facher Vergrößerung einen genauen Blick in die Faserstruktur des Blattes. Auf dem Bildschirm erscheinen in dieser Vergrößerung rote Punkte. Es sind Zusammenballungen des eingefärbten ASAs, die darauf schließen lassen, dass sich das Leimungsmittel nicht gleichmäßig im Zellstoff des Blattes verteilt hat. Ideal wäre es, wenn keine roten Punkte zu finden wären.

Durch eine Vielzahl von Aufnahmen kann Sebastian Porkert nun genau hochrechnen, wie viel Leimungsmittel „verschwendet“ wurde. Auch wenn es sich zunächst um minimale Mengen zu handeln scheint: In industriellem Maßstab kommen da schnell relevante Mengen zusammen.

Sebastian Porkert beim Trocknen der eingefärbten Papierprobe (Foto: BR)

Sebastian Porkert beim Trocknen der eingefärbten Papierprobe

Mit dem von ihm entwickelten Analyseverfahren konnte Sebastian Porkert nun Herstellungsmethoden ausprobieren und vergleichen, die zu einer besseren Verteilung des Leimungsmittels im Blatt führten. Dadurch wiederum wurde das Ziel des Forschungsprojektes, die Ressourcenschonung erreicht. Dank der Analysemethode mit dem eingefärbten Leimungsmittel können nun 50% ASA eingespart werden.

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