1. Holz, Zellstoff und Papier
1 Holz, Zellstoff und Papier

2. Zusammenfassung
 Vom Holz zum Zellstoff
 Vom Zellstoff zum Papier
 Verschiedene Arten von Papier
 Papiereigenschaften
2 Holz, Zellstoff und Papier

3. Zusammenfassung
 Vom Holz zum Zellstoff
 Vom Zellstoff zum Papier
 Verschiedene Arten von Papier
 Papiereigenschaften
3 Holz, Zellstoff und Papier

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-5
4 Holz, Zellstoff und Papier

5. Holz wird verwendet für....pro Kontinent
100%
Produktion pro Fläche Holzbrennstoff
woodfuel Schnittholz
sawnwood
90% pro Kontinent - Quelle FAO 87%
2009 Holzwerkstoffe
wood based panels industrial roundwood
Industrierundholz
80%
pulp, paper & paperboard
Zellstoff, Papier und Karton
70%
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
Caribbean
5 Holz, Zellstoff und Papier

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
Spanplatten
6 Holz, Zellstoff und Papier

7. Hartholz und Weichholz
Hartholz
Weichholz
7 Holz, Zellstoff und Papier

8. Hartholz und Weichholz
Hartholz
Weichholz
8 Holz, Zellstoff und Papier

9. Chemische Zusammensetzung von Holz
9 Holz, Zellstoff und Papier

10. Zellstofferzeugung in der Praxis: Entrinden
Ablängen der Holzstämme
mit rotierenden Sägen
Die Stämme rotieren
in einer mit Wasser gefüllten
Trommel
Entrindete Stämme
10 Holz, Zellstoff und Papier

11. Zellstofferzeugung in der Praxis Zerkleinern
Hackschnitzler
Hackschnitzelsieb
Hackschnitzel, Hackschnitzel,
Hackschnitzel!
11 Holz, Zellstoff und Papier

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 Zellstoff
12 Holz, Zellstoff und Papier

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. 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 erzeugen
14 Holz, Zellstoff und Papier

15. Holzfreier Zellstoff - Verfahren
Hack-
schnitzel Kochen
Entrinden Bleichen
Waschen
Föhre/Birke Sortierung
Kochlauge
Chemische
Rückgewinnung
Kochlauge
Kaustifizieren
Wasser-
dampf
Eindampfen
Stromerzeugung
15 Holz, Zellstoff und Papier

16. Zellstoff-Fabrik
Kocher
16 Holz, Zellstoff und Papier

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
Papiere
17 Holz, Zellstoff und Papier

18. Unter dem Mikroskop
Holzfreier Zellstoff Holzschliff Recyclierter
Zellstoff
Föhre Birke Birke
18 Holz, Zellstoff und Papier

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
stabil
19 Holz, Zellstoff und Papier

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 Schritt
20 Holz, Zellstoff und Papier

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. Zusammenfassung
 Vom Holz zum Zellstoff
 Vom Zellstoff zum Papier
 Verschiedene Arten von Papier
 Papiereigenschaften
22 Holz, Zellstoff und Papier

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
STOCKSTADT
23 Holz, Zellstoff und Papier

24. Kurz vor der Papiermaschine
Wasser
Hydrapulper Mahlen im Reinigen und
Refiner Sortieren
Zellstoff aus
Weichholz
Farb-/Füllstoffe
Zellstoff aus
Hartholz
Abfallfiltersystem
Aufbereitetes
Wasser
24 Holz, Zellstoff und Papier

25. Pulper
25 Holz, Zellstoff und Papier

26. Mahlen im Refiner
Die Fasern werden geschnitten und Zeichnung eines Refiners
zerfasert
Zellstoffzufuhr
Scheiben
Zuführschnecke
Refinerscheiben
Zellstoff- Refinerkammer
auslass
Folie
26 Holz, Zellstoff und Papier
26

27. Mahlen im Refiner
Fasern vor dem Mahlen Fasern
nach dem Mahlen
27 Holz, Zellstoff und Papier

28. Reinigen und Sortieren
Gereinigter
Zellstoff
Zellstoff-
Zellstoff-
zufuhr
zufuhr
Ausgeschie-
denes
Material
Gesiebter
Zellstoff
28 Ausgeschiedenes Material
Holz, Zellstoff und Papier

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.
Füllstoffe
29 Holz, Zellstoff und Papier

30. Füllstoffe
Calciumcarbonat
Kaolin
Talk Titandioxid
Gips
Kaolin
30 Holz, Zellstoff und Papier

31. Papiermaschine
bis zu 80 km/h
bis zu 10 m breit,
430 m lang
Kosten: mehrere Hundert
Millionen €
18 Monate Bauzeit
31 Holz, Zellstoff und Papier

32. Papiermaschine
Tambour zur
Zellstoff von der Weiterverarbeitung
Zellstoffaufbereitung Streichen,
Rollenschneider
Filze Presse Kalander
Trockenpartie Trockenpartie
Filmpresse
Siebpartie
Steuerungseinheit Steuerungseinheit Steuerungseinheit
Die Funktion der Papiermaschine besteht in erster Linie darin,
Wasser zu entfernen
32 Holz, Zellstoff und Papier

33. Siebpartie
Feuchtig- Feuchtig-
keitsgehalt keitsgehalt
99,9% 80%
33 Holz, Zellstoff und Papier

34. Siebpartie
34 Holz, Zellstoff und Papier

35. Bildung der Papierbahn
Fourdrinier-Former
Doppelsieb
Doppelsieb
Hybrid-Former
Duo-Former
35 Holz, Zellstoff und Papier

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 entfernt
36 Holz, Zellstoff und Papier

37. Pressenpartie
37 Holz, Zellstoff und Papier

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)
werden
38 Holz, Zellstoff und Papier

39. Vor-Trockenpartie
Wasser Trockenzonen
gehalt
Position im Trockner
39 Holz, Zellstoff und Papier

40. Faserverstärkung
Faserverstärkung + Leimung = ungestrichenes Papier
Faserverstärkung + (Leimung) + Strich = gestrichenes Papier
~ 0,1 mm
40 Holz, Zellstoff und Papier

41. Leimpresse
Wegschlagen
Hydrodynamischer
Druck
Mechanischer Druck
Aufspalten der
Stärkeschicht
Wenige g/m²/Seite werden aufgetragen;
die Schicht besteht hauptsächlich aus
Stärke
41 Holz, Zellstoff und Papier

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)
werden
42 Holz, Zellstoff und Papier

43. Warum wird Papier gestrichen?
Ungestrichen Gestrichen
43 Holz, Zellstoff und Papier

44. Warum wird Papier gestrichen?
ungestrichenes Papier LWC-Papier HWC-Papier
Die Druckqualität wird verbessert
44 Holz, Zellstoff und Papier

45. Warum wird Papier gestrichen?
Rohpapier LWC-Papier HWC-Papier
Immer mehr Strich
WEISSE
GLÄTTE
GLANZ
DRUCKQUALITÄT
Folie
45 Holz, Zellstoff und Papier
45

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 gestrichen
46 Holz, Zellstoff und Papier

47. Wie wird gestrichen? Rakelstreichverfahren
Rohpapier Streichen
Rakel
Streichfarbentank
47 Holz, Zellstoff und Papier

48. Wie wird gestrichen? Rakelstreichverfahren
Scanner Heißlufttrockner Infrarottrockner Heißlufttrockner Scanner
Rakelkopf
48 Holz, Zellstoff und Papier

49. Rakelstreichmaschine
49 Holz, Zellstoff und Papier

50. Querschnitt des gestrichenen Papiers
Fasern
Füllstoffe Strich
50 Holz, Zellstoff und Papier

51. Oberfläche des gestrichenen Papiers
Satin? Glanz?
Seiden- Matt?
matt?
Satinmatt? Halbmatt?
51 Holz, Zellstoff und Papier

52. Satin oder matt?
Satin Matt
150x
5000x
52 Holz, Zellstoff und Papier

53. Klassifizierung der Papieroberflächen
Satin
Glänzend /Seidenmatt Matt
5000x
Glanz > 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. Wie entsteht die Oberfläche? Kalandrierung
 Druck
 Temperatur
 Feuchtigkeit
MAT, BRILLANT, HALBMATT,
SEIDENMATT, ...
 Härte der Rollen
 Anzahl der Rollen
54 Holz, Zellstoff und Papier

55. Superkalandrierung
unkalandriertes
Stahl Stahl Papier
Soft Soft Kühlwalzen
kühlen die
Stahl
Papierbahn und
Stahl
verhindern
Die Faltenbildung
In den meisten
Softkaland Soft Soft im Nip
Fällen handelt
er können
es sich um Wendepresse
mit einen
einen
Baumwoll-, Soft Soft
Elastomerbezug
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. Aufrollen / Schneiden
56 Holz, Zellstoff und Papier

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/E
57 Holz, Zellstoff und Papier

58. Rollenverpackung
58 Holz, Zellstoff und Papier

59. Schneiden von Bogen
59 Holz, Zellstoff und Papier

60. Schneiden von Bogen
60 Holz, Zellstoff und Papier

61. Bogenschneiden - längs
61 Holz, Zellstoff und Papier

62. Bogenschneiden - quer
62 Holz, Zellstoff und Papier

63. Palettenverpackung
63 Holz, Zellstoff und Papier

64. Zusammenfassung
 Vom Holz zum Zellstoff
 Vom Zellstoff zum Papier
 Verschiedene Arten von Papier
 Papiereigenschaften
64 Holz, Zellstoff und Papier

65. Publikationspapiere & Endverbraucher
65 Holz, Zellstoff und Papier

66. Zusammenfassung
 Vom Holz zum Zellstoff
 Vom Zellstoff zum Papier
 Verschiedene Arten von Papier
 Papiereigenschaften
66 Holz, Zellstoff und Papier

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. 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. 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 Papierbögen
69 Holz, Zellstoff und Papier

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 Glanz
70 Holz, Zellstoff und Papier

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 Papier
71 Holz, Zellstoff und Papier

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. 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 angegeben
73 Holz, Zellstoff und Papier

74. Noch Fragen?
Wir beantworten gerne Ihre technischen Fragen:
Françoise Accou
+32 492.582.287
francoise.accou@sappi.com
74 Holz, Zellstoff und Papier