Fraktionierte Mahlung zur Optimierung der Papiereigenschaften und des Energieverbrauches

Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Untersuchung der fraktionierten Mahlung hinsichtlich
der Papiereigenschaften, sowie der Reduktion des Energiebedarfs. Das Hauptaugenmerk
liegt dabei auf den Parametern Reißlänge, Blattdichte und Luftdurchlässigkeit.
Untersucht werden drei Zellstoffe: ein ungebleichter und ein gebleichter Langfaser Sulfatzellstoff,
sowie ein Sulfitzellstoff. Diese werden mit einem Labordrucksortierer über ein
1, 2 mm Lochsieb in unterschiedliche Massenverhältnisse aufgetrennt. Die groben Fraktionen
werden in einer PFI Mühle gemahlen, die feine ungemahlene Fraktion wird nachfolgend
wieder zugemischt und der Faserstoff evaluiert.
Der ungebleichte Kraftzellstoff (Kappa ~ 45) zeigt erhöhte Reißlänge bei gegebener Luftdurchlässigkeit
und gleichzeitiger Energieeinsparung für ein Fraktionsverhältnis von 70=30, da
nur 70 % des Stoffes gemahlen werden muss. Für den gebleichten Langfasersulfat und den
Sulfitzellstoff konnten keine signifikanten Verbesserungen erreicht werden.
Weiterführende Versuche zeigen, dass das Verhältnis zwischen Reißlänge und Porosität
bzw. Reißlänge und Blattdichte einen Faserstoffabhängigen linearen Zusammenhang aufweist.
Je nach Faserstoff und gegebener Steifigkeit bzw. Flexibilität der groben Fraktion
erlaubt der Ansatz der Fraktionierung einen gewissen Handlungsspielraum in diesen Eigenschaften,
der Effekt ist jedoch durch die intrinsischen Eigenschaften des Faserstoffes
limitiert.