Holzstoff

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts herrschte in der damals schon auf kontinuierliche, also nicht blattweise, Fertigung übergehenden Papier-Industrie Rohstoffmangel. Der sächsische Erfinder F. G. Keller versuchte dem Mangel durch aus Holz gewonnenen Fasern zu begegnen. Als Ergebnis dieses Versuches entstand der Steinschliff.

Diese Technik ist bis heute gleichgeblieben. Man presst dabei entrindete Nadelholzprügel mit einer Länge von 1 m bis 1,5 m und einem Durchmesser von 8 cm bis 30 cm unter Wasserzugabe gegen einen Schleifstein. Ziel dieser Vorgehensweise ist es, die natürlich gewachsenen Holzfasern aus Ihrem Verbund zu lösen. Dies ist allerdings mit einem hohen Energieaufwand verbunden, da die ligninhaltige Faser, die man heraustrennen will, in eine feste Hülle eingebettet ist. Das Herausreißen gelingt leider auch nicht immer ideal.

Holzstoffe sind also grundsätzlich Fasern die durch mechanisches Trennen unter Wasserzugabe gewonnen werden. Man erreicht dabei Ausbeuten von 95% bis 98%.

Eine weitere Möglichkeit, den Holzstoff zu gewinnen, ist das Refiner-Verfahren. Bei diesem werden vorzerkleinerte Hackschnitzel ( ca. 40 x 40 x 10 mm) zwischen zwei parallelen, gegenläufigen, geriffelten Metallplatten in Einzelfasern zerlegt. Dieses Verfahren ermöglicht es auch, Laubhölzer (Espe und Pappel) zur Faserherstellung zu verwenden. Dieses Verfahren setzte sich in Ländern mit geringen Energiekosten durch, da es sehr energieaufwendig ist.

Aber auch die "Steinschleifer" waren nicht untätig. Sie versuchten den Nachteil des Refiner-Verfahrens, den hohen Energieverbrauch, dadurch zu kompensieren, indem sie selber einen höherwertigen Zellstoff bei geringeren Energieeinsatz gewannen.

Um das jetzt leichter zu verstehen, muß man auf den zweiten maßgeblichen Produktionsfaktor bei der Holzstoffherstellung bezug nehmen: Der Wärme beim Schleifvorgang. Das bereits erwähnte Lignin hat seinen optimale Erweichungspunkt bei 125 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur wäre das Herauslösen der Fasern aus dem Verbund deutlich einfacher und besser zu bewerkstelligen. Nur leider liegt diese Temperatur über dem Verdampfungspunkt von Wasser.

Aus diesem Grund wird beim "modernen" Steinschleifverfahren die gesamte Maschine unter einen Überdruck gestellt. Dadurch wurde die Dampfbildung verhindert. Dieses Verfahren nennt man "Druckschleifverfahren".

Insgesamt unterscheidet man, je nach Herstellung, folgende Holzstoffe:

• SGW - Stone Groundwood: Das klassische, von Keller erfundene Verfahren. Rundholz wird gegen einen Schleifstein unter Atmosphärendruck gedrückt.
• TGW - Thermo Groundwood: Rundholz wird gegen einen Schleifstein unter Atmosphärendruck bei Temperaturen knapp unter 100 Grad Celsius gedrückt.
• PGW - Pressure Groundwood: Steinschliff unter Überdruck bei ca. 125 Grad Celsius.
• RMP - Refiner Mechanical Pulp: Hackschnitzel zwischen geriffelten Mahlscheiben unter Atmosphärendruck gemahlen.
• TMP - Thermomechanical Pulp: Hackschnitzel zwischen geriffelten Mahlscheiben bei erhöhtem Druck und Temperaturen von 120 Grad bis 130 Grad Celsius.
• CTMP - Chemo-thermomechanical Pulp: Hackschnitzel zwischen geriffelten Mahlscheiben bei erhöhtem Druck und Temperaturen von 120 Grad bis 130 Grad Celsius unter Zusatz von Chemikalien zur Aufweichung des Lignins.

Der Holzstoff, der nach der Zerfaserung sortiert, gemahlen und eingedickt werden muß, erreicht, durch die noch enthaltenen Ligninbestandteile, einen Weißegrad von nur ca. 60%. Dies reicht für Zeitungspapier ohne weiteres aus.

Für hochwertigere Papiere ist jedoch ein Weißgrad von bis zu 80% notwendig. Dazu ist es nötig, den Holzstoff noch zu bleichen. Dies geschieht entweder mit Natriumdithionit (Weißesteigerung bis zu 8%) oder mit Wasserstoffperoxid (Weißesteigerung bis zu 15%).