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Holz, Zellstoff und Papier

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Holz, Zellstoff und Papier

  1. 1. Holz, Zellstoff und Papier1 Holz, Zellstoff und Papier
  2. 2. Zusammenfassung  Vom Holz zum Zellstoff  Vom Zellstoff zum Papier  Verschiedene Arten von Papier  Papiereigenschaften2 Holz, Zellstoff und Papier
  3. 3. Zusammenfassung  Vom Holz zum Zellstoff  Vom Zellstoff zum Papier  Verschiedene Arten von Papier  Papiereigenschaften3 Holz, Zellstoff und Papier
  4. 4. Holz wird verwendet für... Holzproduktion pro Fläche - Quelle FAO 2009 Zellstoff, Papier & Karton 12% Holzbrennstoff 39% Industrie- Rundholz 34% Holzwerkstoffe 6% Schnittholz 9% Weitere Informationen über die Nachhaltigkeit der Papierindustrie: http://www.twosides.info/#page=Latest-54 Holz, Zellstoff und Papier
  5. 5. Holz wird verwendet für....pro Kontinent100% Produktion pro Fläche Holzbrennstoff woodfuel Schnittholz sawnwood90% pro Kontinent - Quelle FAO 87% 2009 Holzwerkstoffe wood based panels industrial roundwood Industrierundholz80% pulp, paper & paperboard Zellstoff, Papier und Karton70%60% 57% 55% 49% 49%50%40% 38% 34%30% 22% 19%20% 17% 17% 14% 14% 16% 14% 14% 12% 10% 9%10% 7% 7% 8% 8% 5% 6% 6% 3% 1% 0% 1% 0% Europe Asia & Pacific Afrique Latin America & North America Western & Central Asia Caribbean5 Holz, Zellstoff und Papier
  6. 6. Welcher Teil eines Baumes wird in der Papierindustrie verwendet? Abfallholz, Sägebfall für Konstukstionsholz z.B.: Zellstoff, für z.B.: Bau, Spanplatten Möbel, Sachstühle Rinde zur Sägespäne zur Energiegewinnung Energiegewinnung oder oder Kompostiert Spanplatten6 Holz, Zellstoff und Papier
  7. 7. Hartholz und Weichholz HartholzWeichholz 7 Holz, Zellstoff und Papier
  8. 8. Hartholz und Weichholz HartholzWeichholz 8 Holz, Zellstoff und Papier
  9. 9. Chemische Zusammensetzung von Holz9 Holz, Zellstoff und Papier
  10. 10. Zellstofferzeugung in der Praxis: Entrinden Ablängen der Holzstämme mit rotierenden Sägen Die Stämme rotieren in einer mit Wasser gefüllten Trommel Entrindete Stämme10 Holz, Zellstoff und Papier
  11. 11. Zellstofferzeugung in der Praxis Zerkleinern Hackschnitzler Hackschnitzelsieb Hackschnitzel, Hackschnitzel, Hackschnitzel!11 Holz, Zellstoff und Papier
  12. 12. Vom Baum zum Zellstoff: Holzschliff 2 Hauptverfahren Holzschliff Das Holz wird nur mechanisch bearbeitet (geschliffen) Die Ausbeute liegt bei rund 98%, die Abfallprodukte (Rinde) wird als Düngemittel oder zum Heizen verwendet. 1 Tonne Holzprodukte ergibt 980 kg Holzschliff Das Lignin verbleibt im Zellstoff12 Holz, Zellstoff und Papier
  13. 13. Steinholzschliffverfahren Entrinden Die Rinde wird zur Energieerzeugung verwendet (Bleichen)Föhre Waschen Holz- stämme Schleifen Wasser Faserauswurf 13 Holz, Zellstoff und Papier rotierender Stein
  14. 14. Vom Baum zum Zellstoff: Holzfreier Zellstoff Holzfreier Zellstoff Das Holz wird behandelt: • mechanisch (geschliffen), • thermisch (durch Erhitzen in kochendem Wasser) • chemisch Das Lignin wird aus dem Holz entfernt Die Ausbeute liegt bei rund 50%: Mit 1 Tonne Holz können wir rund 500 kg holzfreien Zellstoff erzeugen14 Holz, Zellstoff und Papier
  15. 15. Holzfreier Zellstoff - Verfahren Hack- schnitzel Kochen Entrinden Bleichen WaschenFöhre/Birke Sortierung Kochlauge Chemische Rückgewinnung Kochlauge Kaustifizieren Wasser- dampf Eindampfen Stromerzeugung 15 Holz, Zellstoff und Papier
  16. 16. Zellstoff-Fabrik Kocher16 Holz, Zellstoff und Papier
  17. 17. Verschiedene Arten von Zellstoff... Neben dem mechanischen und dem chemischen Verfahren gibt es eine Reihe anderer Prozesse: TMP und CTMP. Bei diesen Verfahren wird nur ein bestimmter Teil des Lignins entfernt Bäume Bäume Bäume Bäume Sekundärfaser Holzstämme Holzstämme Holzstämme Holzstämme Deinking Entrinden Entrinden Entrinden Entrinden Waschen Schleifen Verdampfen Chemisches Chemische Recycelter Aufweichen Gewinnung Zellstoff Holzschliff Schleifen durch Kochen Schleifen Thermo- Holzfreier mechanische Chemo- Zellstoff Zellstoffer- thermische zeugung Holzstoffer- zeugung Recycling- Holzhaltige Papiere Holzfreie papiere Schwach holzhaltige Papiere Papiere17 Holz, Zellstoff und Papier
  18. 18. Unter dem Mikroskop Holzfreier Zellstoff Holzschliff Recyclierter Zellstoff Föhre Birke Birke18 Holz, Zellstoff und Papier
  19. 19. Verschiedene Papierstoffe für verschiedene Papiersorten 100% holzfreier Zellstoff 100% Holzschliff Die Festigkeit ist höher Geringere Festigkeit Geringere Steifigkeit  Höhere Steifigkeit Geringeres Volumen  Hohes Volumen Einfach zu bleichen Geringere Weiße Niedrigere Opazität  Hohe Opazität Glatte Oberfläche Rauere Oberfläche Die Weiße bleibt unverändert Neigt zum Vergilben stabil19 Holz, Zellstoff und Papier
  20. 20. Bleichen von Zellstoff Ohne Bleichen ist der Zellstoff braun Deshalb muss der Zellstoff je nach gewünschtem Weißegrad mit Chemikalien gebleicht werden. Dies erfolgt schrittweise mit unterschiedlichen Chemikalien: Zweiter Dritter Vierter Schritt Schritt Schritt20 Holz, Zellstoff und Papier
  21. 21. Bleichen von Zellstoff 1 NO  Elementar (Cl2) Chlor Frei 2 NO (Cl2) und  Total Chlor Frei NO (ClO2)21 Holz, Zellstoff und Papier
  22. 22. Zusammenfassung  Vom Holz zum Zellstoff  Vom Zellstoff zum Papier  Verschiedene Arten von Papier  Papiereigenschaften22 Holz, Zellstoff und Papier
  23. 23. Integriert oder nicht integriert.... Papierfabriken erzeugen nicht immer ihren eigenen Zellstoff und werden dann als "nicht integrierte Fabriken" bezeichnet (diejenigen, die ihren eigenen Zellstoff erzeugen, sind die "integrierten Fabriken"); sie erhalten den Zellstoff in Einheiten mit einem Trockengrad von rund 90%... ZELLSTOFFERZEUGUNG BEI SFPE ALFELD EHINGEN GRATKORN KIRKNIEMI LANAKEN STOCKSTADT23 Holz, Zellstoff und Papier
  24. 24. Kurz vor der Papiermaschine Wasser Hydrapulper Mahlen im Reinigen und Refiner Sortieren Zellstoff aus Weichholz Farb-/Füllstoffe Zellstoff aus Hartholz Abfallfiltersystem Aufbereitetes Wasser24 Holz, Zellstoff und Papier
  25. 25. Pulper25 Holz, Zellstoff und Papier
  26. 26. Mahlen im Refiner Die Fasern werden geschnitten und Zeichnung eines Refiners zerfasert Zellstoffzufuhr Scheiben Zuführschnecke Refinerscheiben Zellstoff- Refinerkammer auslassFolie 26 Holz, Zellstoff und Papier26
  27. 27. Mahlen im Refiner Fasern vor dem Mahlen Fasern nach dem Mahlen27 Holz, Zellstoff und Papier
  28. 28. Reinigen und Sortieren Gereinigter ZellstoffZellstoff- Zellstoff-zufuhr zufuhr Ausgeschie- denes Material Gesiebter Zellstoff 28 Ausgeschiedenes Material Holz, Zellstoff und Papier
  29. 29. Kurz vor der Papiermaschine Bevor der Zellstoff in die Papiermaschine gelangt, müssen verschiedene Zusatzstoffe beigegeben werden. Wasser Die Papiererzeugung erfordert viel Wasser; deshalb werden Papierfabriken in der Nähe von Flüssen gebaut. Für die Erzeugung von 1 Kilo Papier sind 100 Liter Wasser erforderlich. Die Wasserführung erfolgt in praktisch geschlossenen Systemen, wobei Abwasser fortlaufend wiederaufbereitet wird. Farbton Optische Aufheller, die mit UV-Licht reagieren, werden zugegeben und verleihen dem Papier einen weiß/bläulichen Farbton. Farbstoffe werden ebenfalls zugegeben. Bindemittel Latex und Stärke werden verwendet, um die Füllstoffe im Zellstoff zu binden. Stärke verleiht dem Papier darüber hinaus Steifigkeit. Weitere Zuschlagstoffe Antibakterielle Mittel, Retentionsmittel, pH-Puffer etc. Füllstoffe29 Holz, Zellstoff und Papier
  30. 30. Füllstoffe Calciumcarbonat Kaolin Talk Titandioxid Gips Kaolin30 Holz, Zellstoff und Papier
  31. 31. Papiermaschine bis zu 80 km/h bis zu 10 m breit, 430 m lang Kosten: mehrere Hundert Millionen € 18 Monate Bauzeit31 Holz, Zellstoff und Papier
  32. 32. Papiermaschine Tambour zurZellstoff von der WeiterverarbeitungZellstoffaufbereitung Streichen, Rollenschneider Filze Presse Kalander Trockenpartie Trockenpartie Filmpresse Siebpartie Steuerungseinheit Steuerungseinheit Steuerungseinheit Die Funktion der Papiermaschine besteht in erster Linie darin, Wasser zu entfernen32 Holz, Zellstoff und Papier
  33. 33. Siebpartie Feuchtig- Feuchtig- keitsgehalt keitsgehalt 99,9% 80%33 Holz, Zellstoff und Papier
  34. 34. Siebpartie34 Holz, Zellstoff und Papier
  35. 35. Bildung der Papierbahn Fourdrinier-Former Doppelsieb Doppelsieb Hybrid-Former Duo-Former35 Holz, Zellstoff und Papier
  36. 36. Pressenpartie Das Wasser wird durch Pressen der Papierbahn in den Pressnips abgegautscht Pressfilze Wasser Wasser Papierbahn etwa 50% des Wassers wird in der Pressenpartie entfernt36 Holz, Zellstoff und Papier
  37. 37. Pressenpartie37 Holz, Zellstoff und Papier
  38. 38. Vor-Trockenpartie  Das Wasser wird durch Verdampfen entfernt  Der Feuchtigskeitsgehalt des Papiers liegt bei 5-8 %  Das Papier kann jetzt gestrichen (bei gestrichenen Papieren) bzw. geleimt (bei ungestrichenen Papieren) werden38 Holz, Zellstoff und Papier
  39. 39. Vor-TrockenpartieWasser Trockenzonengehalt Position im Trockner 39 Holz, Zellstoff und Papier
  40. 40. Faserverstärkung Faserverstärkung + Leimung = ungestrichenes Papier Faserverstärkung + (Leimung) + Strich = gestrichenes Papier ~ 0,1 mm40 Holz, Zellstoff und Papier
  41. 41. Leimpresse Wegschlagen Hydrodynamischer Druck Mechanischer Druck Aufspalten der Stärkeschicht Wenige g/m²/Seite werden aufgetragen; die Schicht besteht hauptsächlich aus Stärke41 Holz, Zellstoff und Papier
  42. 42. Nach-Trockenpartie  Das Wasser wird durch Verdampfen entfernt  Der Feuchtigskeitsgehalt des Papiers liegt bei 5-8 %  Das Papier kann jetzt gestrichen (bei gestrichenen Papieren) oder kalandriert/aufgerollt (bei ungestrichenen Papieren) werden42 Holz, Zellstoff und Papier
  43. 43. Warum wird Papier gestrichen? Ungestrichen Gestrichen43 Holz, Zellstoff und Papier
  44. 44. Warum wird Papier gestrichen?ungestrichenes Papier LWC-Papier HWC-Papier Die Druckqualität wird verbessert 44 Holz, Zellstoff und Papier
  45. 45. Warum wird Papier gestrichen? Rohpapier LWC-Papier HWC-Papier Immer mehr Strich WEISSE GLÄTTE GLANZ DRUCKQUALITÄTFolie 45 Holz, Zellstoff und Papier45
  46. 46. Woraus besteht die Streichfarbe? Was ist Streichen? Die Streichfarbe besteht aus Der Strich mineralischen Pigmenten Bindemitteln Hilfs- und Zusatzstoffe Wasser (35-45 %) Mehr oder weniger Strich ergibt unterschiedliche Papiersorten: LWC, MWC, modern, classic online- oder offline Streichen Einfach, zweifach, dreifach gestrichen46 Holz, Zellstoff und Papier
  47. 47. Wie wird gestrichen? Rakelstreichverfahren Rohpapier Streichen Rakel Streichfarbentank47 Holz, Zellstoff und Papier
  48. 48. Wie wird gestrichen? Rakelstreichverfahren Scanner Heißlufttrockner Infrarottrockner Heißlufttrockner Scanner Rakelkopf48 Holz, Zellstoff und Papier
  49. 49. Rakelstreichmaschine49 Holz, Zellstoff und Papier
  50. 50. Querschnitt des gestrichenen Papiers Fasern Füllstoffe Strich50 Holz, Zellstoff und Papier
  51. 51. Oberfläche des gestrichenen Papiers Satin? Glanz? Seiden- Matt? matt? Satinmatt? Halbmatt?51 Holz, Zellstoff und Papier
  52. 52. Satin oder matt? Satin Matt 150x5000x 52 Holz, Zellstoff und Papier
  53. 53. Klassifizierung der Papieroberflächen Satin Glänzend /Seidenmatt Matt 5000xGlanz > 70 % 30 - 40 % <15%Glätte 1500 - 3000 sec 300 - 900 sec 50 - 200 sec Marketing-Erwägungen, keine strikten Regeln/Normen 53 Holz, Zellstoff und Papier
  54. 54. Wie entsteht die Oberfläche? Kalandrierung  Druck  Temperatur  Feuchtigkeit MAT, BRILLANT, HALBMATT, SEIDENMATT, ...  Härte der Rollen  Anzahl der Rollen54 Holz, Zellstoff und Papier
  55. 55. Superkalandrierung unkalandriertes Stahl Stahl Papier Soft Soft Kühlwalzen kühlen die Stahl Papierbahn und Stahl verhindern Die FaltenbildungIn den meisten Softkaland Soft Soft im NipFällen handelt er könnenes sich um Wendepresse mit eineneinen Baumwoll-, Soft SoftElastomerbezug Papier- oder Kunststoff Stahl Stahl bezug versehen Soft Soft sein Stahl Stahl Kalandriertes Soft Soft Papier Untere Untere Antriebs- Antriebsroll rolle e 55 Holz, Zellstoff und Papier
  56. 56. Aufrollen / Schneiden56 Holz, Zellstoff und Papier
  57. 57. Rollenschneider Mutterrolle Längs- schneiden Rollen für den Versand oder zum Drop 3 Schneiden von Bogen Drop 2 Drop 1 Pos. 1/A Pos. 2/B Pos. 3/C Pos. 4/D Pos. 5/E57 Holz, Zellstoff und Papier
  58. 58. Rollenverpackung58 Holz, Zellstoff und Papier
  59. 59. Schneiden von Bogen59 Holz, Zellstoff und Papier
  60. 60. Schneiden von Bogen60 Holz, Zellstoff und Papier
  61. 61. Bogenschneiden - längs61 Holz, Zellstoff und Papier
  62. 62. Bogenschneiden - quer62 Holz, Zellstoff und Papier
  63. 63. Palettenverpackung63 Holz, Zellstoff und Papier
  64. 64. Zusammenfassung  Vom Holz zum Zellstoff  Vom Zellstoff zum Papier  Verschiedene Arten von Papier  Papiereigenschaften64 Holz, Zellstoff und Papier
  65. 65. Publikationspapiere & Endverbraucher65 Holz, Zellstoff und Papier
  66. 66. Zusammenfassung  Vom Holz zum Zellstoff  Vom Zellstoff zum Papier  Verschiedene Arten von Papier  Papiereigenschaften66 Holz, Zellstoff und Papier
  67. 67. Flächengewicht (g/m²), Dicke (µm), Volumen (cm³/g) Flächengewicht: Dicke oder Stärke: Gewicht in Gramm von 1 m² Abstand zwischen den beiden Papier Papieroberflächen Volumen (cm³/g) = Dicke (µm) / Flächengewicht (g/m²)67 Holz, Zellstoff und Papier
  68. 68. ISO-Helligkeit (%) und CIE-Weiße Die ISO-Helligkeit sagt aus, inwieweit die Papieroberfläche blaues Licht reflektiert. Der Wert wird in Prozent zum maximalen Reflexionsgrad angegeben. Der ISO-Standard misst nur einen Anteil des reflektierten Lichts. Die CIE-Weiße misst das reflektierte Licht des gesamten Spektrums. Für beide Methoden gilt: je höher der Helligkeit Weiße Wert, desto heller oder weißer ist das Papier.68 Holz, Zellstoff und Papier
  69. 69. Opazität (%) Die Opazität gibt die Lichtundurchlässigkeit des Papiers an. Je höher der Prozentsatz, desto höher ist die Lichtundurchlässigkeit des Papiers. Die Opazität wird nicht ausschließlich durch Dicke oder Flächengewicht bestimmt; ein dünneres Papier kann durchaus lichtundurchlässiger sein als ein dickeres Papier, wenn entsprechende Füllstoffe verwendet werden. Hohe Niedrige Opazität Opazität Opazität (ISO 2471) kann definiert werden als Verhältnis der Reflexion von einem Papierbogen vor schwarzem Hintergrund und einem ausreichend dicken Stapel gleicher Papierbögen69 Holz, Zellstoff und Papier
  70. 70. Glanz (%) Glanz ist ein optisches Phänomen, das bei der Betrachtung einer Oberfläche entsteht. Bewertet wird die Fähigkeit einer Oberfläche, gerichtet auftreffendes Licht zu reflektieren. Man unterscheidet zwischen dem Glanz des Papiers selbst (Papierglanz) und dem Glanz eines bedruckten Bereiches (Druckglanz). Glanzpapiere sind die am Glanzpapier stärksten kalandrierten Papiere und damit die dünnsten. Glanzwerte, die nach unterschiedlichen Normen gemessen werden, können nicht verglichen werden (Tappi T480 & DIN 54502 sind die häufigsten). Glanzpapier => glatt => hoher Glanz Mattpapier Mattpapier => rau => niedriger Glanz70 Holz, Zellstoff und Papier
  71. 71. Glätte nach Bekk (Sekunden) Bekannt als "Rauhigkeit" Die Glätte nach Bekk gibt die Zeit an, die eine bestimmte Luftmenge braucht, um zwischen einer Papieroberfläche und einer plangeschliffenen Metallscheibe zu entweichen. Je glatter das Papier, desto weniger Öffnungen gibt es zwischen Papieroberfläche und Metallscheibe und desto länger dauert es, bis die Luft entweicht. Je höher der Messwert, umso „rauer“ ist die Papieroberfläche. Mattpapier Seidenmattes Papier71 Holz, Zellstoff und Papier
  72. 72. Faserorientierung Die Papierfasern orientieren sich ungefähr parallel zur Laufrichtung der Papierbahn auf der Papiermaschine: daraus ergibt sich die Faserrichtung oder die Maschinenrichtung (MD) oder Längsrichtung im Gegensatz zur Querrichtung (CD). Die Faserorientierung beeinflusst die Festigkeit des fertigen Papiers.72 Holz, Zellstoff und Papier
  73. 73. Laufrichtung 64 BB 64 x 45 Jumborolle 45 64 45 x 64 SB 45 • Schmalbahn: Fasern // Längsrichtung (SB) : 45 x 64 • Breitbahn: Fasern // Querrichtung (BB) 64 x 45 Als erstes wird immer das Maß in Querrichtung der Papierbahn angegeben73 Holz, Zellstoff und Papier
  74. 74. Noch Fragen? Wir beantworten gerne Ihre technischen Fragen: Françoise Accou +32 492.582.287 francoise.accou@sappi.com74 Holz, Zellstoff und Papier

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