Archiv Papiertechnik

Holzschliff …

…ist ein aus entrindetem Industrieholz mechanisch gewonnener Primärfaserstoff. Das Verfahren für die Herstellung ist schon im Namen erkennbar. Mit einem Schleifprozess werden die Fasern mechanisch aus dem Faserverbund im Holz herausgelöst.

Bevor der Faserstoff und die Verfahren näher beschrieben werden, zeigt ein Blick in die Vergangenheit, dass der Papierbedarf sich parallel zu der technischen Entwicklung erhöhte. Gerade in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts stieg die Papiernachfrage für das aufstrebende Zeitungswesen, für Verpackungen, Karton, Pappen und viele Zwecke mehr, enorm an. Der damalige Rohstoff Nummer eins waren alte Lumpen, die sogenannten Hadern. Durch den zunehmenden Verbrauch zeichnete sich ein wachsender Mangel an Hadern ab. Dieser Engpass wurde mit der Erfindung des Holzschliffes Schritt für Schritt beseitigt.

Ein Herr Friedrich Gottlob Keller aus Sachsen hat im Jahr 1843 die Entdeckung gemacht, dass Holz auf einem Schleifstein klein und fein geschliffen ein gutes Material für die Papierherstellung ergibt. Bei der Umsetzung der Idee „Papier zu fertigen aus Holzfasern“ erinnerte er sich an Wespennester, die aus eingespeichelten Holzfaserstoffen bestehen. Schließlich gelang es ihm aus einer Mischung von fein geschliffenem Holz und Lumpen ein Papier herzustellen. Die Erfindung war ein Durchbruch, der es ermöglichte, ausreichend Faserstoff – nun auch industriell – für die Papierherstellung bereitzustellen.

Das bekannteste und älteste Aufschlussverfahren ist der Steinschliff. Dabei werden entrindete Holzprügel gegen einen Stein gepresst und durch die Drehung des Steins unter Zugabe von viel Wasser wird das Holz geschliffen und somit zerfasert.

Hier gilt es die feste Verbindung zwischen den Fasern und dem Lignin im Faserverbund aufzutrennen. Bei dem Schleifvorgang muss der Druck zwischen Holz und Schleifstein so umgesetzt werden, dass die Fasern mit geringen Beschädigungen aus diesem Verbund getrennt werden. Diesen mechanischen Prozess etwas genauer betrachtet, stellt man fest, dass die Verbindung zwischen Faser und Lignin aufgebrochen wird. So sieht dann auch das Ergebnis aus, wir erhalten ein helles Gemisch aus Splitter, unversehrten und beanspruchten Fasern, Faserbruchstücken und feinsten Faserpartikeln. Über Feuchtigkeit und Temperatur wird eine Plastifizierung – das Aufweichen – des Lignins angestrebt, so dass beim mechanischen Herausreißen der Fasern keine wesentlichen Beschädigungen verursacht werden.

Insgesamt erhalten wir einerseits lange und kurze Fasern, welche je nach Prozesseinstellungen einen gewissen Grad von Beschädigungen an den Faserwänden aufweisen und teilweise durch den Schleifprozess auch eine Kürzung erleben. Die Qualität des Holzschliffes wird von dem Verhältnis von kurzen und langen Fasern bestimmt.

Die andere Seite des Schleifergebnisses kann man auch gut nachvollziehen, denn es entsteht natürlich eine Menge Feinstoff bis hin zum typischen Staub. Das Lignin ist nach dem Schleifen noch vorhanden und klebt in Bruchstücken von unterschiedlicher Größe und Menge an dem Fasermaterial. Somit lassen sich zum Beispiel zwei Vorteile gut erklären, denn erstens sorgen die starren Fasern für eine gute Steifigkeit im Papier bzw. besonders im Karton und zweitens ergeben ein hoher Anteil von kurzen Fasern und Feinstoff die Grundlage für eine gute Opazität, dem Maß der Lichtundurchlässigkeit. Aber so sind auch zwei Nachteile nicht weit entfernt, denn erstens neigt ein hoher Feinstoffanteil zu einem größeren Staubanfall, speziell später beim Schneiden und in der Verarbeitung, und zweitens werden, trotz eines möglichen Aufhellens mit einer Bleiche, nach dem Einstrahlen von natürlichem oder künstlichem Licht die Farbgruppen des Lignins wieder aktiviert und das Fasermaterial beginnt nachzudunkeln, das so genannte Vergilben. bu