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Einsatz mineralischer Primärfüllstoffe

Im Gegensatz zu grafischen Papieren werden Testliner- und Kraftlinerqualitäten üblicherweise bis heute nicht gefüllt, obwohl mit dem Einsatz von mineralischen Frischfüllstoffen maßgebliche Produktionssteigerungen und Energieeinsparungen erzielt werden können.

www.omya.comNachdruck aus Wochenblatt für

Papierverarbeitung 5/2016

Verpackungspapiere machen in Europa derzeit knapp die Hälfte der gesamten Papierproduktion aus, Tendenz steigend. Die Treiber hinter dieser positiven Mengenentwicklung sind einerseits Trends hin zu umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Verpackungsformen, aber auch die hohen Zuwachsraten beim verpackungsintensiven Onlineversand.

Gleichzeitig stehen Hersteller unter Kostendruck, Losgrößen werden kleiner, der Rohstoff Altpapier unterliegt zunehmenden Schwankungen in Qualität und Verfügbarkeit aufgrund der Veränderungen im Recyclingkreislauf. Volatile Preise erschweren zusätzlich die Planbarkeit für Produzenten.

Mit der zielgerichteten Einführung von Füllstoffen in Test- oder Kraftlinerprodukten können Hersteller Kostenvorteile durch Produktionssteigerung oder Energieeinsparung realisieren – selbst bei heutiger Vollauslastung. Zudem wird die Nachhaltigkeit ihrer Produkte positiv beeinflusst.

Einsatz von mineralischen
Frischfüllstoffen

Durch Auswahl geeigneter sphärischer Füllstoffe, wie zum Beispiel Calcium Carbonat, können bereits mit geringen Einsatzmengen von 3 bis 6 % sehr positive Eergebnisse erzielt werden.

Im Gegensatz zu Feinpapieren, in welchen hohe Füllstoffmengen von teilweise deutlich mehr als 10 % zu einer gesteigerten Porosität führen, zeigen die Praxisergebnisse bei Test- und Kraftlinern eine geschlossenere Struktur mit reduzierter Porosität. Eine mögliche Erklärung hierfür liegt in der verbesserten Entwässerungsleistung der Faserstoffsuspension in der Siebpartie und einem generell homogeneren Blatt mit entsprechend gleichmäßigerer Stärkeaufnahme.

In Folge kann bei der Weiterverarbeitung des Produktes von einem signifikant reduzierten Leimverbrauch ausgegangen werden, welcher zusätzliche Kostenvorteile mit sich bringt.

Versuchsergebnisse

Pilotversuche haben ergeben, dass bei einer Zugabe von 4 bzw. 6 g/m2 Frischfüllstoff auf 100 g/m2 flächenbezogene Masse, und bei gleichbleibender Produktionsmenge, der Dampfdruck für die Trockenpartie um 3, respektive 5 % gesenkt werden konnte.

Die Festigkeitseigenschaften wie SCT, RCT und Berstfestigkeit veränderten sich nicht signifikant. Die Porosität verringerte sich um rund 5 %.

In umfangreichen Versuchen konnten positive Auswirkungen auf die Erhöhung des Produktionsausstoßes gezeigt werden. So wurde beispielsweise untersucht, inwiefern sich die Einsparung des Dampfverbrauches für eine Steigerung der Maschinengeschwindigkeit nutzen lässt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Produktionsleistung bei Zugabe von 5 % eines primären Füllstoffes um mehr als 3 % gesteigert werden konnte.

Die Veränderungen der Festigkeitseigenschaften bewegten sich im Rahmen der allgemeinen Mess- und Prozessschwankungen. Die Porosität ist wie bei den ersten Versuchen ebenfalls deutlich tiefer ausgefallen.

Fazit

Die bisherigen Untersuchungen lassen den Schluss zu, dass pro Prozentpunkt Frischfüllstoff eine Steigerung der Produktionsleistung von einem Prozent möglich ist und bestätigen damit das Konzept. Das Füllen von Test- und Kraftlinern stellt für die Hersteller, unter Verwendung geeigneter Calcium Carbonate, einen wirtschaftlich äußerst interessanten Ansatz dar. Es lassen sich Einsparungen bei den Rohstoffen und dem Energieverbrauch erzielen. Viel bedeutender ist allerdings das klar ersichtliche Potential der Produktionssteigerung durch Einsatz eines Primärfüllstoffes.


Durch Zugabe von Frischfüllstoff bei der Herstellung der Wellpappenrohpapiere können maßgebliche Steigerungen der Produktionsleistung und Energieeinsparungen erzielt werden.