Tagungsband Symposium der Papieringenieure 2017

Hochschule München
INFOR Projekt 192 – Energetische Optimierung
der Herstellung von mikrofibrillierter Cellulose
durch enzymatische Vorbehandlung
MFC bei etwa 3% Feststoffgehalt
Die Materialklasse der Nanocellulosen genießt
seit Mitte der 90er Jahre ein weltweit wachsendes
Interesse und befindet sich an der Schwelle einer
kommerziellen Nutzung.
Mikrofibrillierte Cellulose (MFC) ist im Gegensatz zur
nanofibrillierten Cellulose oder nanokristallinen Cellulose
ein in dieser Materialklasse eher grobes Material, welches
nichtsdestotrotz interessante Eigenschaften aufweist.
Hierzu gehören beispielsweise das Potential zur Steigerung
der Festigkeiten von Papier und Karton sowie die
Ausbildung von Barrieren gegen Gase oder Öle/Fette.
Eine nach wie vor große Hürde bei der kommerziellen
Verwendung von Nanocellulose ist jedoch der hohe
Energiebedarf für deren Herstellung und die damit
verbundenen hohen Kosten.
Im Rahmen des INFOR-Projektes soll die Herstellung
von MFC unter Verwendung von Enzymen energetisch
optimiert und außerdem eigenes Know-how auf diesem
Gebiet generiert werden, nachdem sich bisherige
Forschungsaktivitäten hauptsächlich in Finnland,
Schweden, Frankreich, Kanada, den USA und Japan
konzentrieren. Der Fokus liegt hierbei auf eher gröberen
MFC-Qualitäten, weswegen eigens für dieses Projekt ein
Supermasscolloider der Firma Masuko angeschafft
wurde. Das Gerät kann im Gegensatz zu vielen anderen
bekannten Aggregaten bereits mit gewöhnlichem Zellstoff
arbeiten und bedarf keiner Vorzerkleinerung der
Fasern durch zusätzliche Aggregate.
Das Projekt ist in drei Phasen unterteilt: die Beschaffung
und Inbetriebnahme des Supermasscolloiders, die energetische
Optimierung der MFC-Herstellung und die
Evaluierung der hergestellten MFC im Hinblick auf
verschiedene Anwendungen im Umfeld der Papier -
industrie. Durchgeführt wurde das Vorhaben im Wesentlichen
von Beate Maur im Rahmen einer Bachelorarbeit.
Um die Forschungsaktivitäten mit den Bedürfnissen der
Industrie abzustimmen, sind die Metsä Group, SCA,
Glatfelter, Sappi, DS Smith sowie die PTS ebenfalls in
das Projekt involviert. Erste Zwischenergebnisse zeigen
eine Reduzierung des Energiebedarfs um 50 %, welche
jedoch auch vom verwendeten Faserstoff abhängt.
Jörg Padberg
Beate Maur
Der für die Herstellung von MFC verwendete Supermasscolloider (links)