Primary and Secondary Softwood Kraft Pulp Fines – Separation using a Pressure Screen and Impact on Paper Strength

Neben Fasern beinhaltet chemischer Zellstoff kleine Partikel, die als Feinstoffe bezeichnet werden. Sie entstehen im Aufschlussprozess (primäre Feinstoffe) oder nachfolgend im Prozess durch Mahlung (sekundäre Feinstoffe) entstehen. Diese Feinstoffe haben einen wesentlichen Einfluss auf unterschiedliche Prozessschritte in der Zellstoffbleiche und im Papierherstellungsprozess, ebenso wie auf die resultierenden Papiereigenschaften.
Primäre Feinstoffe beispielsweise haben negative Auswirkungen auf den Bleichprozess. Daher könnte sich die Entfernung dieser Feinstoffe günstig auf die Bleicheffizienz auswirken. Ein gezielter Einsatz der abgetrennten Feinstoffe könnte andererseits die Festigkeitseigenschaften verschiedener Produkte verbessern und auch zur Energieeinsparung in der Mahlung beitragen. Um diese potenziellen Vorteile nutzen zu können, ist ein geeigneter industrieller Feinstoff-Abtrennprozess erforderlich.
Aus diesem Grund ist das Ziel dieser Dissertation das Potential eines Drucksortierers, welcher mit einem mikroperforiertem Sieb ausgestattet ist, hinsichtlich der Feinstoffabtrennung zu untersuchen. Des Weiteren werden neue Ansätze zur Verbesserung der Papiereigenschaften durch den gezielten Einsatz von cellulosischen Feinstoffen erforscht. Darüber hinaus wird der Einfluss von Feinstoffen auf den, durch die Mahlung verursachten, Reißlängenzuwachs quantitativ untersucht.
Es konnte bewiesen werden, dass eine Abtrenneffizienz von über 50% mit einem Drucksortierer mit einem 400 µm Lochsieb erreicht werden kann. Dabei liegt der spezifische Energieverbrauch nicht höher als 35 kWh/t, welcher sich damit im oberen Bereich einer klassischen Sortiereranwendung bewegt.
Die Zugabe von Feinstoffen eines ungebleichten Langfaser-Kraftzellstoffes, zu einem Zellstoff gleicher Herkunft, resultiert in einer Steigerung der Reißlänge bei gleicher Mahlintensität einer PFI-Mühle. Die in der Mahlung produzierten sekundären Feinstoffe sind im Falle einer PFI-Mahlung bei 10000 Umdrehungen für 12% des Reißlängenzuwachses verantwortlich. Wird dieselbe Probe mit einem industriellen Scheibenrefiner gemahlen, haben die sekundären Feinstoffe einen Beitrag am Reißlängenzuwachs von bis zu 25%. Daraus lässt sich schließen, dass Feinstoffe im industriellen Prozess von höherer Bedeutung sind, als bei einer Labormahlung mit einer PFI-Mühle.