Papierchemie

Charakterisierung

Das Institut beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der qualitativen und quantitativen Bestimmung von Papierzusatzstoffen, wie Leimungsmittel, Füllstoffe oder spezielle Zusatzstoffe zur Erreichung spezifischer Eigenschaften, in Papieren. Hierzu werden eine gekoppelte Pyrolyse-GC-MS und spektroskopische Methoden (Raman, IR- und UV-VIS Spektroskopie) eingesetzt. Vor allem die Ramanspektroskopie ermöglicht eine Bestimmung der Verteilung von Zusatzstoffen sowohl in der Fläche als auch in z-Richtung. Daneben werden mit diese Methoden auch Störstellen in Papieren charakterisiert. Für diese Anwendungsbereiche wurde und wird eine Datenbank erarbeitet, die eine schnelle Bearbeitung solcher Problematiken ermöglicht.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Veränderung an den Cellulosefasern insbesondere der Kristallinität, bei der Oberflächenbehandlung von Papieren.

Papierzusatzstoffe

Um Eigenschaften wie die Reißfestigkeit des Papiers zu verbessern, wird der Einsatz neuer oder modifizierter Zusatzstoffe untersucht. Hierbei sollen vor allem natürliche Verbundprinzipien genutzt werden. Dazu werden natürliche Stoffe wie verschiedene Polysaccharide (Xylane, Pektin, Stärke) eingesetzt, welche chemisch modifiziert werden, um angestrebte Eigenschaften zu realisieren.

Ablagerungen an Papiermaschinen

Bei der Papiererzeugung und Papierverarbeitung kommen chemische Additive zur Anwendung. Die eingesetzte Produktpalette ist sehr vielfältig. Die Wasserkreisläufe bei der Papiererzeugung sind durch faserfremde Komponenten mehr oder weniger stark belastet, insbesondere beim Einsatz von Sekundärfaserstoffen. Es kommt durch Problemstoffe zu Ablagerungen im Kreislauf, auf Sieben, Filzen und Anlagenteilen, zu Papierfehlern und zu Produktionsstörungen. Eine wichtige Voraussetzung für Gegenmaßnahmen ist eine möglichst genaue chemische Charakterisierung der Ablagerungen bzw. Störstoffe. Das erfolgt am IPHC mit dem Analysenverfahren Pyrolyse-GC/MS. Für die Auswertung der Analysenläufe steht neben kommerziellen Spektren-Bibliotheken eine am Institut erstellte umfangreiche Datenbank für Papierchemikalien und synthetische Polymere zur Verfügung.