Kalk und die Papierherstellung

Tag täglich werden auf der Welt Zeitungen gelesen und Bücher gedruckt. Es ist bekannt, was für einen enormen Einfluss die Erfindung des Buchdruckes für uns heute hat, aber niemand schenkt der Grundlage zum Drucken die gebührende Aufmerksamkeit: dem Papier.

Papier ist der Faktor, warum Bücher massenweise produziert, Fotos auf Plakate gedruckt und Zigaretten gedreht werden können. Kalk spielt in der Papierherstellung eine wichtige Rolle und hilft den Herstellungsprozess umweltfreundlicher und effektiver zu gestalten. In dem folgenden Artikel erklären wir Ihnen, wie Kalk die Papierherstellung positiv beeinflussen kann.

Wie funktioniert die Papierherstellung in der Praxis?

Papier besteht hauptsächlich aus Cellulose, dass aus Pflanzenfasern gewonnen wird. Diese Zellstofffasern befinden sich in verschiedenen Holzarten oder können aus Altpapier wiedergewonnen werden. Im Herstellungsprozess wird Cellulose zerkleinert und in einer Natronlauge bei 170 °C gekocht. So werden Harze und andere ungewollte Stoffe aus den Fasern extrahiert. Die dabei entstandene Endmasse wird darauffolgend mit Wasser vermischt. Die Masse besteht an diesem Zeitpunkt aus einem Verhältnis von 99 Prozent Wasser und 1 Prozent Faser. Diese Masse wird anschließend durch Siebe und Walzen ausgewringt und in die richtige Form gepresst.

Kalk verbessert den Prozess der Papierherstellung
Kalk verbessert den Prozess der Papierherstellung. (Bild: elsenbruch.info)

Und da ist es schon, das ist Papier fertig. Bei dem Prozess wird jedoch eine ganze Menge an Wasser benötigt, welches bei einem normalen Ablauf nicht wiederverwendbar ist. Deshalb wird versucht, geschlossene Produktionskreisläufe in die Papierherstellung zu integrieren, ohne einen Verlust der Qualität des Papieres zu erleiden. Genau hier kann Kalk ein gefundener Helfer sein.

Kalk bei der Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung

Die eingesetzten Wassermengen dürfen für die Papierherstellung weder zu sauer noch zu alkalisch sein. Wenn einer der Extremen vorherrscht, kann das Wasser nicht mehr mit ausreichender Effizienz eingesetzt werden und Reaktionen laufen nicht mehr optimal ab. Kalk wirkt in diesem Kontext wie ein Puffer gegen den Säuregehalt und sorgt für einen optimalen pH-Wert für Papierproduktion.

Das Zusetzten von Kalk ist also eine gute Option, um Ihre Prozesswasser zu optimieren.

Denn der Allrounder ist bekannt als ein kostengünstiges Behandlungsmittel, welches die gelösten Hydrogenkarbonate, also die Salze der Kohlensäure, effektiv bindet. Durch diese Entkarbonisierung entsteht eine Umgebung, die eine schnelle Reaktionszeit garantiert. Aber besonders hilfreich ist der Kalk bei der Abwasserreinigung. Die großen anfallenden Abwassermengen können durch Kalkprodukte wieder gereinigt werden. So ist es möglich, das aufbereitete Abwasser dem natürlichen Kreislauf wieder zuzuführen.

Kalk als Unterstützer für den Aufschließungsprozess

Ein weiterer Prozessteil, der durch den Einsatz von Kalk gewinnt, ist der Aufschließungsprozess. Wenn die Zellstoffe aus dem Holz mehrere Stunden in der Natronlauge gekocht werden, erreicht die Lauge je nach Holz einen unterschiedlichen pH-Wert. Damit effizient gearbeitet werden kann, soll die kostspielige Natronlauge im optimalen Fall jedoch wieder verwendbar gemacht werden. Dies kann durch den sogenannten Kraft-Prozess stattfinden.

Nach der Papierherstellung ist die Lauge ein Abfallgemisch aus den verbrauchten Chemikalien und wird Schwarzlauge genannt. Bei Erhitzung jener kommt es zur Dampferzeugung und der Entstehung einer Schmelze. Vermischt man die zurückgebliebene Schmelze mit Wasser, entsteht Grünlauge. Nun kommt unser Kalk ins Spiel. Wird die Grünlauge in der Kaustizieranlange mit Kalk behandelt, entsteht Weißlauge. Dies ist die Kochlauge, die für die Zelluloseherstellung benutzt wird. Wenn Sie Kalk benutzen, um ihre Natronlauge wiederherzustellen, sparen sie nicht nur Geld. Denn Kalk kostet deutlich weniger als Natronlauge, und Sie helfen aktiv der Umwelt.

Qualitätsverbesserung durch Kalk

Auch die Qualität des Endproduktes Papier kann durch Kalk verbessert werden. Für die Verbesserung der Qualität des Papiers wird Kalk hauptsächlich in zwei verschiedenen Formen eingesetzt.

Kalk ermögliche es Ihnen qualitätsvolles Papier herzustellen.
Kalk ermögliche es Ihnen qualitätsvolles Papier herzustellen.(Bild: tintencenter.com)

Hier wird der Gebrauch von natürlichem Kalziumkarbonat und gefälltem Kalziumkarbonat unterschieden.

Natürliches Kalziumkarbonat ist in der europäischen Papierindustrie der meistverwendete Farbstoff für gestrichene Papiere. Unter gestrichenen Papieren definiert man hochwertige, glattes und weißes Papier. Natürliches Karbonat kommt in drei verschiedenen Formen vor. Einmal in Kreide, Kalkstein und Marmor. Alle drei Formen haben verschiedenen Kornfeinheiten und dementsprechend auch verschiedene Einsatzgebiete. Diese wären zum Beispiel der Vorstrich, Mattstrich oder der Deckstrich. Die Kalziumkarbonate punkten aufgrund Ihrer kugelförmigen Struktur, dem perfekten Packungsverhältnis der Karbonate und einer optimalen Fließeigenschaft. Dadurch wird das Streichen der Papiere deutlich erleichtert und durch die ebenmäßige Verteilung die Trocknungsenergie verringert.

Gefälltes KalziumKarbonat ist noch einmal eine Verfeinerung des Kalkes und liegt dem Kalkkreislauf zugrunde. Der Aufbau entsteht wie folgt:

  • · CaCO3 – CO2 = CaO

Hier wird das natürliche Kalziumkarbonat oder auch Kalkstein das Kohlenstoffdioxid entzogen. Dadurch entsteht der sogenannte Branntkalk.

  • · CaO + H2O = Ca(OH)2

Nun wird der Branntkalk mit Wasser versetzt, damit Kalziumhydroxid entsteht. Auch bekannt unter dem Namen Löschkalk.

  • · Ca(OH)2 + CO2 – H20 = CaCO3

Nun ist durch eine Reihe sorgfältig kontrollierter Reaktionen ein sehr fein gefälltes Kalziumkarbonat (PCC) entstanden. Der Vorteil dieser Form ist die individuelle Anpassung. Denn die Form und Größe der PCC-Kristalle wird durch die Fällungsbedingungen (Temperatur/ Konzentration) während der Reaktion bestimmt. PCC wird hauptsächlich als Füllstoff verwendet und kann Helligkeit, Opazität, Volumen und Textur des Papieres verbessern. So bekommt Ihr Papier das höchste Weiß, ein erhöhtes Volumen und eine verbesserte Bedruckbarkeit.

Lassen Sie uns festhalten

Durch die Verwendung von Kalk in der Papierherstellung hinterlassen Sie nicht nur einen grüneren Fußabdruck und schließen Kreisläufe, sondern Sie verbessern Ihre Produktion ganzheitlich. So ist es möglich höchste Qualität in allen Bereichen zu garantieren. Falls Sie noch mehr Fragen oder Anregungen zum Thema Kalk und Papierherstellung haben, beraten und unterstützen wir Sie gerne!

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