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Themenübersicht Faktenwissen über Papier - Interessantes
- Umweltzeichen im Bereich der Büropapiere
- Bleichen von zellstoffen
Umweltaspekte bei der Papierherstellung
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Bewusster Umgang mit Papier schont die Umwelt
Seit Langem wird das papierlose Büro prognostiziert. Das Gegenteil
ist der Fall. Im Bereich der Verwaltung und nicht nur da, steigt der
Papierverbrauch von Jahr zu Jahr.
Nach den Erhebungen des Verbandes der Deutschen Papierindustrie erhöhte sich die Papier-Produktion von Büropapieren von 2006 auf 2007 um ca. 4,5 %.
Papiere werden aus Zellstoffen hergestellt. Dieser Grundstoff wird aus Holz gewonnen. Bei der Produktion wird viel Energie und Wasser benötigt. Es fallen dabei umweltschädigene Chemikalien an.
Das Ziel muss also sein, Papiere so umweltschonend wie möglich herzustellen. Darunter sollten die Papierqualität nicht leiden.
Die Europäischen Umweltgesetze und das Interesse der Verbraucher veranlassen die Papierindustrie zu hohen Investionen in den Umweltschutz.
Hier informieren wir über die Aspekte des Umweltschutzes bei der Papierherstellung.
Papierherstellung
Die Herstellung von Papieren aus Frischzellstoffen findet im wesentlichen in vier Phasen statt.
Phase 1: Gewinnung von Zellstoff aus Holz
Phase 2: Vorbereitung des Zellstoffs für die Papierherstellung
Phase 3: Bleichen des Zellstoffs
Phase 4: Verarbeiten des Zellstoffs zu Papier
Phase 1: Gewinnung von Zellulose aus Holz
Holz ist seit Urzeiten ein bedeutender Rohstoff. Sei es als Heizmaterial oder als Baumaterial. Als nachwachsender Rohstoff ist er aus der modernen Industriegesellschaft nicht wegzudenken.
Ein sehr großer Teil des weltweiten Holzeinschlags wird für die Herstellung von Papier eingesetzt. Während früher wahllos Wälder gerodet wurden, wird heute von den verantwortungsvoll handelnden Papierherstellern auf eine nachhaltige Forstwirtschaft geachtet.
Immer mehr Papierhersteller lassen sich von FSC zertifizieren. Vergleichbare Ziele verfolgt das PEFC-Zertifikat der Europäischen Gemeinschaft.
Der Forest Stewardship Council (FSC) wurde 1993 in
Folge des Umweltgipfels von Rio gegründet. Er hat sich zum Ziel gesetzt,
die Wälder der Erde umweltgerecht,
sozialverträglich und nachhaltig zu nutzen.
weitere Informationen zu Umweltzeichen und Organisationen
Etwas 80 % des benötigten Zellstoffes werden importiert, der Rest wird in Deutschland produziert. Die Lieferländer sind Kanada, Skandinavien, insbesondere Finnland, Rußland und Südamerika.
Wobei man sagen darf, dass die Umweltstandards in den außereuropäischen Lieferländern sich teilweise stark von denen in Europa unterscheiden.
Leider werden gerade in Südostasien und Südamerika für die Gewinnung von Zellstoffen die Regenwälder abgeholzt. Die damit hergestellten Papiere werden auf dem deutschen Markt angeboten und gekauft. Sie decken das untere Preissegment ab.
Zur Gewinnung des Zellstoffes werden die Baumstämme entrindet und unter Zugabe von Wasser geschliffen.
In dem ersten Produktionsschritt entsteht der Holzschliff.
Phase 2: Vorbereitung des Zellstoffs für die Papierherstellung
Holz enthält 40 - 50 % Cellulose >wikipedia , 20 - 30 % Lignin >wikipedia und 10 bis 20 % Hemicellulosen >wikipedia. Lignin ist für die Verholzung von Pflanzen verantwortlich, wird aber im Papier nicht gewünscht.
Papiere mit hohem Ligninanteil werden als holzhaltige Papiere bezeichnet. Sie sind nicht lichtecht, sie vergilben schnell und die Bedruckeigenschaften bezogen auf den Digitaldruck sind auch nicht optimal..
Das Lignin wird dem Holzschliff weitgehend entzogen.
Es werden dazu zwei chemische Verfahren eingesetzt. Im Sulfatverfahren wird den Holzschnitzeln Natriumsulfat zugegeben und bei Sulfidverfahren Magnesiumhydrogensulfit.
Das Gemisch wird unter Druck gekocht. Dabei trennt sich das Lignin von der Cellulose und kann ausgewaschen werden.
Beim Sulfatverfahren entstehen umweltbelastende Schwefelverbindungen. Deshalb wird es in Deutschland zur Herstellung von Cellulose nicht mehr eingesetzt. Das heißt allerdings nicht, das die importierte Cellulose nicht im Sulfatverfahren gewonnen wird.
Papiere, die aus ligninfreien Zellstoffen hergestellt werden, bezeichnet man etwas irreführend als holzfreie Papiere. Die Bezeichnung ligninhaltige oder lingninfreie Papiere wären hier präziser.
Phase 3: Bleichen des Zellstoffs
Die Rohcellulose enthält noch bräunliche Farbstoffe, die in einem Bleichverfahren entzogen werden.
Bis von ca. 20 Jahren wurde zum Bleichen Chlor, ein sehr agressives Gas, eingesetzt. Die Belastung der Umwelt durch die dabei entstehenden Chlorkohlenwasserstoffe ist sehr hoch.
Elementares Chlor wird in Europa nicht mehr zum Bleichen von Zellstoffen verwendet.
Bleichen mit Chlorverbindungen
Seit ca. 20 Jahren wird in Europäischen Papierfarbriken vorzugsweise Chlordioxyd >Wikipedia verwendet. Die Umweltbelastung konnte damit verringert werden.
Das Verfahren wurde weiter entwickelt und verfeinert. Inzwischen werden die gleichen Papierqualitäten erzeugt, wie die, die mit elementarem Chlor gebleichten.
Auch bei diesem Bleichverfahren entstehen umweltgefährdende
Chlorkohlenwasserstoffe,
allerdings in stark reduziertem Maß. Die Umweltbelastung wird mit
dem AOX-Wert bestimmt.
weitere Informationen zur Zellstoffbleiche
Mit dem so gewonnenen Zellstoff hergestellte Papiere können in Deutschland als chlorfreie Papiere bezeichnet werden. Die Industrie bezeichnet sie als ECF-Papiere (Elementary-Chlorine-Free).
Diese Bezeichnung chlorfrei für diese Papiere ist in anderen Europäischen Ländern nicht zugelassen.
Bleichen mit Sauerstoffverbindungen
Neben dem Bleichverfahren mit Chlorverbindungen werden Sauerstoffverbindungen wie Wasserstoffperoxid >Wikipedia oder Ozon >Wikipedia als Bleichmittel eingesetzt.
Diese Verfahren sind technisch aufwändiger. Papiere, die auf der Basis von sauerstoffgebleichtem Zellstoff hergestellt werden, sind deshalb teuerer.
Beim Bleichverfahren mit Sauerstoffverbindungen werden keine umweltbelastenden organischen Verbindungen frei gesetzt.
Das Sauerstoff-Verfahren ist so ausgereift, dass diese Papiere in Qualität den mit Chlordioxyd gebleichten in nichts nachstehen. Sie besitzen allerdings nicht die hohe mechanische Stabilität der mit Chlorverbindungen gebleichten Papiere.
So hergestellte Papiere bezeichnet die Industrie als TCF-Papiere (Totally-Chlorine-Free).
Phase 4: Verarbeiten des Zellstoffs zu Papier
Der Zellstoff wird mit Wasser, Füllstoffen, Bindemitteln und Farbstoffen zu einem Brei vermischt.
Die Fachleute nennen dieses Gemisch die Pulpe.
Um ein hochweißes Papier zu bekommen, gibt man optische Aufheller zur Pulpe.
Optische Aufheller bestehen aus fluoreszierenden Stoffen (Di-Amino-Stilben-di-Sulfonsäure-Derivate), die das Papier weißer erscheinen lassen. Die Stoffe können zu Gewässerbelastungen führen. Sie sind biologisch nicht abbaubar. Die Lanzeitwirkung ist nicht ausreichend erforscht.
Die Pulpe wird großflächig und gleichmäßig auf ein umlaufendendes Sieb aufgebracht. Das Wasser tropft durch das Sieb ab. Dabei verfilzt sich der Zellstoff zu Papier. Bei diesem Vorgang richten sich die Fasern in Laufrichtung des Siebs aus.
Im Prinzip läuft dieser Vorgang, seit dem die Herstellung von Papier bekannt ist, gleich ab. Die Papiermacher schöpfen mit einem Siebrahmen aus der Pulpe Blatt für Blatt.
Bei der großen Papiermaschinen drückt ein Filzband den Papierbrei auf das Sieb. Dabei wird das Papier weiter entwässert. Die Zellstofffasern verfilzen noch stärker.
In einer Trockeneinheit wird die Papierbahn über viele beheizte Walzen zur Aufrollvorrichtung transportiert. Dort wird die Papierbahn zu großen Papierrollen aufgerollt.
Die weitere Verarbeitung erfolgt dann in automatischen Schneidern, die das Papier auf die uns bekannten Formate bringen.
Die dabei entstehenden Schneideabfälle werden wieder in die Papierherstellung zurückgeführt.
Schlussbemerkung
Die Herstellung von Papieren belastet die Umwelt.
Papier ist aber ein Informationsträger, der auch aus der modernen Gesellschaft nicht weg zu denken ist.
Die heutigen Büropapiere besitzen eine Haltbarkeit, die deutlich über 100 Jahre hinausgeht. So kann man wichtige Informationen an die folgenden Generationen weiter geben. Dieses scheint mit digitalen Medien nicht möglich zu sein.
Die Schonung der Ressourcen bei der industriellen Produktion kostet Geld. Es sind teilweise sehr hohe Investionen nötig, damit die Belastung der Abwässer der Papierproduktion so gering wir möglich ist.
Trotzdem ist der Verbrauch von Wasser und Energie sehr hoch. Für die Produktion einer Tonne Papier werden ca. 12 m³ Wasser verbraucht und ca. 3.000 kWh Energie (Wärme und Strom) benötigt. Diese Energie setzt bei der Erzeugung CO2 frei, das zum Treibhauseffekt beiträgt. Eine Tonne Papier, dass sind ca. 200.000 Blatt Standard-Kopierpapier. Zum Vergleich: Ein Zwei-Personenhaushalt mit Einfamilienhaus benötigt ca. 4.500 kWh Strom pro Jahr.
Wir empfehlen einen bewussten Umgang mit Papier. Prüfen Sie, ob Sie wirklich einen Ausdruck benötigen.
Nutzen Sie die Möglichkeiten, nicht mehr benötigtes Papier der Recycling zuzuführen.
Quellen:
Vereinigung der Deutschen Papierindustrie
Wikipedia.de
© 2006 - 2017 by www.papier-und-mehr.de
Diese Informationen sind nach bestem Wissen zusammengestellt und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Rechten an den Umweltzeichen liegen bei den Organisationen.
Wenn Sie weitere Fragen zu diesem Thema oder zu anderen Themen rund um den digitalen Druck haben, dann rufen Sie uns an.