Andre Pohle am 20. Juni 2026 um 13:11 Uhr

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= Industrielle Papierherstellung: Holzaufschluss, Recyclingkreisläufe und alternative Pflanzenfasern =

== Einleitung & Fragestellung ==
Bei der handwerklichen Herstellung von Papier (z. B. beim Papierschöpfen) fällt auf, wie unkompliziert der Vorgang im kleinen Rahmen ist. Ob Brennnessel, Hanf oder alte Textillumpen – im Prinzip eignet sich jede Pflanze mit ausreichend robusten Fasern. Da stellt sich eine berechtigte Frage:

'''Warum wird in der Industrie primär auf das scheinbar schwer aufzuschließende Material Holz zurückgegriffen, und wie schlägt sich dieser Prozess im Vergleich zu Recyclingkreisläufen und industriellen Spezialpapieren aus Hanf?'''

== Chemische Verfahren des Holzaufschlusses ==
Um aus hartem Holz weiche, flexible Papierfasern zu gewinnen, muss der pflanzliche „Kleber“ '''Lignin''' chemisch gelöst werden. In modernen Zellstoffwerken kommen dafür zwei Hauptverfahren zum Einsatz:

=== 1. Das Sulfatverfahren (Kraft-Verfahren) ===
Das weltweit dominierende chemische Aufschlussverfahren (ca. 95 % Marktanteil).
* '''Prozess:''' Die Hackschnitzel werden bei ca. 170 °C in einer stark alkalischen Kochlauge aus Natriumhydroxid ($NaOH$) und Natriumsulfid ($Na_2S$) gekocht.
* '''Eigenschaft:''' Das Lignin wird hocheffizient gespalten. Die Zellulosefasern bleiben weitgehend unbeschädigt, was zu einem '''extrem reißfesten Zellstoff''' (daher ''Kraft-Papier'') führt.
* '''Kreislauf:''' Die verbleibende „Schwarzlauge“ wird eingedampft und verbrannt. Dies liefert dem Werk die komplette Prozessenergie (Dampf und Strom) und erlaubt die Rückgewinnung der Chemikalien.

=== 2. Das Sulfitverfahren ===
* '''Prozess:''' Der Aufschluss erfolgt im sauren Milieu unter Verwendung von Magnesium- oder Calciumbisulfit ($Mg(HSO_3)_2$) und schwefliger Säure ($H_2SO_3$).
* '''Eigenschaft:''' Der resultierende Zellstoff ist deutlich heller und lässt sich leichter bleichen (oft chlorfrei mit Sauerstoff oder Ozon), ist jedoch mechanisch weniger belastbar als Sulfatzellstoff.

== Die Wiederverwendung von Altpapier (Sekundärfaserstoff) ==
Die Nutzung von Altpapier (Sekundärfasern) ist der wichtigste Hebel zur Ressourcenschonung in der modernen Papierindustrie. Der Recyclingprozess gliedert sich in folgende chemisch-technische Schritte:

=== 1. Auflösung (Pulper) ===
Das gesammelte Altpapier wird in einem riesigen Mixer (Pulper) mit Wasser mechanisch zerkleinert, bis sich die Fasern voneinander lösen.

=== 2. Das De-Inking-Verfahren (Druckfarbenentfernung) ===
Um aus bedrucktem Altpapier weißes Papier zu erzeugen, müssen Druckfarben und Bindemittel chemisch entfernt werden:
* '''Flotation:''' Dem Faserbrei werden Fettsäuren oder Tenside (Seifenstoffe) und Natriumhydroxid beigemischt.
* '''Chemie:''' Die Chemikalien lösen die hydrophoben (wasserabweisenden) Farbpartikel von den hydrophilen Zellulosefasern.
* '''Austrag:''' Durch das Einblasen von Luft lagern sich die Farbpartikel an den Luftblasen an und steigen als Schaum an die Oberfläche. Dieser Schaum wird einfach abgeschöpft.

=== 3. Die Grenzen des Recyclings ===
Papierfasern können nicht unendlich oft wiederverwendet werden. Bei jedem Durchlauf im Pulper werden die Fasern mechanisch verkürzt und geschwächt. Nach etwa '''5 bis 7 Recyclingzyklen''' sind sie zu kurz und müssen durch frische Primärfasern (aus Holz) ersetzt werden.

== Industrielle Herstellung von Hanf- und Pflanzenfaserpapieren ==
Entgegen der Annahme, Hanfpapier existiere nur im Hobbybereich, gibt es eine hochspezialisierte industrielle Produktion von Papieren aus alternativen Pflanzenfasern (Nutzhanf, Flachs, Sisal, Graspapier). Da Hanfzellstoff jedoch etwa 4- bis 5-mal teurer als Holzstoff ist, wird er gezielt für Spezialanwendungen eingesetzt:

=== 1. Technische Spezialpapiere ===
* '''Zigarettenpapier:''' Hanffasern sind extrem lang (4- bis 5-mal länger als Holzfasern), zugfest und dünn. Sie ermöglichen ultradünnes Papier, das kontrolliert glimmt und geschmacksneutral ist.
* '''Technische Filter:''' Teefilter, Kaffeepads und Vakuumfilter benötigen auch im nassen Zustand extreme Reißfestigkeit. Hier sind Hanf-, Abacá- oder Sisal-Mischungen unersetzlich.

=== 2. Sicherheitsdokumente und Wertpapiere ===
* '''Banknoten und Urkunden:''' Währungspapiere (Euro, Dollar) bestehen meist aus Baumwoll-Hadern (Lumpen) oder Hanfmischungen. Sie widerstehen Knicken, Schweiß und Waschmaschinengängen deutlich besser als Holzpapier und erhöhen die Fälschungssicherheit.

=== 3. Premium-Schmuckpapiere und Papeterie ===
* In der Luxusverpackungsindustrie und für hochwertige Visitenkarten, Briefpapiere und Kunstkalender wird industrielles Hanfpapier (z. B. vom Traditionshersteller ''Gmund Papier'') als Statement für Nachhaltigkeit und einzigartige Haptik eingesetzt.

== Zusammenfassung und Marktanteile ==
{| class="wikitable"
! Rohstoffbasis !! Marktanteil !! Primärer Verwendungszweck !! Haupteigenschaft
|-

| '''Holzzellstoff / Holzstoff''' || ca. 25–30 % || Zeitungen, Kopierpapier, Kartonagen (Frischfaser) || Universell, steuerbare Faserlängen
|-

| '''Altpapier (Sekundärfaser)''' || ca. 70 % || Verpackungen, Wellpappe, Hygienepapier, Magazinseite || Günstig, ökologisch, begrenzte Zyklen
|-

| '''Spezial-Pflanzenfasern (Hanf, Flachs)'''|| < 1 % || Zigarettenpapier, Banknoten, Teebeutel, Premium-Papeterie || Extrem langfaserig, nassfest, hochpreisig
|}

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		+	[[Datei:Papier.png\|600px\|rechts]]
		+	==Herstellen==
		+	[[Der kleine Alchemist]]
		+	├─ [[Brennnesselfasern und Seile herstellen]]
		+	└─ [[Papier aus Pflanzenfasern herstellen]]
		+	├─ [[Warum nutzen wir Holz für die Papierherstellung]]
		+	├─ [[Industrielle Papierherstellung]]
		+	├─ [[Fortgeschrittene Papiertechnologie]]
		+	└─ [[Papier als langlebiger Informationsträger]]
	= Industrielle Papierherstellung: Holzaufschluss, Recyclingkreisläufe und alternative Pflanzenfasern =		= Industrielle Papierherstellung: Holzaufschluss, Recyclingkreisläufe und alternative Pflanzenfasern =

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