Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 4 - nova-Institut ...

Sulfitverfahren 150
Sulfitverfahren
Das Sulfitverfahren ist ein im 19.
Jahrhundert entwickelter
chemisch-industrieller Prozess zur
Herstellung von Zellulose aus Holz. Bei ihm
wird im sauren Milieu das Holz
aufgeschlossen. Dabei wird das Lignin unter
Molekülverkleinerung aus den
Zellulosefasern herausgelöst, so dass die
verbleibenden Fasern für die Herstellung
von Zellstoff oder Papier verfügbar werden.
Verfahren
Das entrindete, maschinell in Hackschnitzel
Sulfitfabrik in Köpmanholmen (Schweden) um 1900 mit dem für das
Sulfitverfahren charakteristischen Sulfit-Turm
zerkleinerte Holz wird in Druckkochern mit Calciumhydrogensulfit-Lauge 7 bis 15 Stunden bei erhöhtem Druck (5
bis 7 bar) erhitzt. Dabei geht das Lignin in wasserlösliche, aus dem Prozess entfernbare Ligninsulfonsäure über (die
im Abwasser ebenso wie der auch enthaltende Holzzucker zu ökologischen Problemen führen kann). Die
Holzstückchen werden beim Kochen weich, so dass sie sich unaufwändig zerdrücken lassen. Anschließend werden
sie zu zwei bis vier Millimeter langen Fasern zerkleinert, mehrfach gewaschen sowie im Bedarfsfall gebleicht, bevor
sie in Form dicker Pappen getrocknet werden.
Zur Herstellung von 1000 kg Zellstoff benötigt man etwa fünf Festmeter Holz und 90 kg Schwefel. Anstelle von
Calciumhydrogensulfit lassen sich auch Magnesium-, Ammonium- oder Natriumsulfit-Laugen verwenden.
Nebenprozesse
Häufig wird das Abwasser mit seinem hohen Holzzucker-Gehalt zur Herstellung von Ethanol verwendet (sog.
Laugenbranntwein oder Sulfit-Spirit). Das ist insbesondere beim Aufschluss von Nadelhölzern möglich. Teilweise
sind auch Nebenfabriken für die Aufbereitung der Ligninsulfonsäure angeschlossen. Ebenso wird das Magnesium
häufig wieder zurückgewonnen.
Geschichte
Das Sulfitverfahren wurde 1866 von dem Amerikaner B. Tilghman (US-Patent 1867) und unabhängig davon von
Alexander Mitscherlich 1874 erfunden. 1879 entstand in Löhnbergerhütte die erste nach dem Verfahren von
Mitscherlich arbeitende Fabrik; fast zeitgleich wurde eine Fabrik in Hannoversch Münden eingerichtet. Eine
ebenfalls am Ende der 1870er Jahre entstandene Fabrik in Schweden beruhte auf dem Einsatz von
Magnesiumsulfitlauge, wie es Carl Daniel Ekman beschrieben hatte. In der Papierherstellung hat sich mit dem
Sulfatverfahren ein konkurrenzfähigeres Aufschlussverfahren entwickelt. Rund 15% des in Deutschland
verbrauchten Zellstoffs werden im Sulfitverfahren gewonnen, im Jahr 2008 waren dies 723.000 t Sulfitzellstoff [1] .