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

Zellstoff 288
Kaustifizierung zu teuer. C. Dahl in Danzig versuchte Natriumsulfat (Na 2 SO 4 ) direkt in das Rückgewinnungssystem
einzufügen. Das durch Reduktion entstandene Natriumsulfit (Na 2 SO 3 ) verbesserte die Faserqualität deutlich. 1884
erhielt Dahl ein Patent für die Verfahrensmodifikation. Die alkalischen Bedingungen führten zu sehr festen Fasern,
die allerdings dunkelbraun gefärbt waren. Sie wurden daher lange nur für die Herstellung von ungebleichten
Papierprodukten (Papiersäcke, Kartonagen) eingesetzt. [1]
1867 wurde der Sulfitaufschluss für B. C. Tilghman in den USA patentiert (USP 70.485). Dieses Verfahren
verwendet eine Lösung von Calciumbisulfit (CaHSO 3 ) und freiem Schwefeldioxid (SO 2 ). Die erste großtechnische
Anlage entstand 1874 in Schweden unter C. D. Ekman, sie nutzte kleine, rotierende Kocher und Magnesiumbisulfit
(Mg(HSO 3 ) 2 ). In Deutschland wurde das Sulfitverfahren nach Tilghman von Mitscherlich 1875 eingeführt.
Mitscherlich benutzte liegende Kocher, niedrige Temperaturen von 110 °C und sehr lange Umtriebszeiten. [1] Die
saure Sulfitkochung nach Mitscherlich führt zu vergleichsweise hellen Fasern. Bei der Verwendung von
Hackschnitzeln aus gut entrindetem Holz ist ein Weißgrad von nahezu 70 % ISO erreichbar. Zur weiteren
Aufhellung der Fasern war die Chlorbleiche mit Calciumhypochlorit (CaCl(OCl)) im Einsatz.
Andere Verfahren, wie das Soda- (Na 2 CO 3 ·10H 2 O) und das Soda/Anthrachinon-Verfahren, bei dem das
Anthrachinon als Katalysator für eine bessere Delignifizierung dient, spielen technisch keine Rolle. Auch der
alkalische Sulfitaufschluß unter Zusatz von Anthrachinon und Methanol (ASAM-Verfahren) [2] oder das
Natural-Pulping-Verfahren, das mit Perameisensäure arbeitet und das ähnliche Acetocell-Verfahren mit einem
Peroxyessigsäure-Aufschluss [3] sind zu nennen. Diese Verfahren wurden in Pilotanlagen erprobt, sind aber nicht
wirtschaftlich. Auch das Organocell-Verfahren mit Natronlauge und Methanol (CH 4 O) erwies sich als nicht
konkurrenzfähig. Eine großtechnische Anlage nach diesem Prinzip in Kelheim wurde mit erheblicher staatlicher
Förderung 1992 in Betrieb genommen, aber 1993 wegen Qualitätsproblemen stillgelegt. [4]
Herstellung
Zur Zellstofferzeugung werden möglichst gleichmäßig geformte
Hackschnitzel benötigt. Die mechanische Zerkleinerung verbessert die
gleichmäßige Imprägnierung des Holzes mit der Aufschlusslösung.
Sehr grobe Hackschnitzel werden nicht vollständig imprägniert, was zu
unaufgeschlossenen Rückständen führt. Zu feine Hackschnitzel haben
den Nachteil einer starken mechanischen Kürzung der Fasern.
Sägewerksabfall (Spreissel) oder zerspantes Holz sind kaum geeignet.
Holz besteht vor allem aus Lignocellulose. Beim Aufschluss werden
die Inkrusten des Lignins innerhalb der Cellulosematrix aufgespalten
und gelöst, während die Struktur der Cellulose weitgehend erhalten
bleibt.
Holz besteht aus einer Cellulose-Matrix, die mit
dem hochmolekularen Lignin durchwirkt ist
(Inkrusten)