12.03.24

Papier: Mehr als nur Zellstoff

In unserer neuen Artikelserie widmen wir uns einem Thema, das trotz seiner allgegenwärtigen Präsenz in unserem täglichen Leben häufig unterschätzt wird: die Rolle von Papier in Bezug auf Hygiene und Sauberkeit. Von dem unverzichtbaren Toilettenpapier, das in keinem Badezimmer fehlen darf, über die Papierhandtücher, die in Küchen und Waschräumen ihren Platz finden, bis hin zu speziell entwickelten Reinigungsrollen, die in industriellen und gewerblichen Kontexten zum Einsatz kommen.

Papier: Ein unverzichtbarer Bestandteil unseres Alltags

Papier umgibt uns nahezu allgegenwärtig in unserem täglichen Leben. Selbst in Zeiten, in denen die Digitalisierung einen immer größeren Stellenwert in unserem Alltag einnimmt, erscheint es nahezu unmöglich, sich ein Leben gänzlich ohne Papier vorzustellen. Insbesondere im Bereich der persönlichen Hygiene spielen Papierprodukte eine zentrale Rolle. Es scheint beispielsweise undenkbar, auf Toilettenpapier verzichten zu müssen. Zwar existieren in Waschräumen Alternativen, doch sind Produkte wie Toilettenpapier oder Papierhandtücher derart tief in unseren alltäglichen Gewohnheiten verankert, dass ein Leben ohne sie praktisch außerhalb unserer Vorstellungskraft liegt. Erst wenn wir vor einem leeren Halter im Badezimmer stehen oder in der Küche nach einem Papierhandtuch greifen wollen und keines finden, wird uns die essenzielle Rolle bewusst, die diese Hygieneprodukte in unserem Hygienealltag spielen.

In dieser Artikel-Serie beleuchten wir nicht nur die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und die Bedeutung von Papierprodukten in unserem Hygienealltag, sondern werfen auch einen Blick auf die innovative Entwicklung und die nachhaltigen Aspekte, die mit der Herstellung dieser alltäglich erscheinenden Produkte verbunden sind. Der Löwenanteil des Papiers, das wir für unsere alltäglichen Bedürfnisse nutzen (abgesehen von Recyclingpapier), wird aus frischem Zellstoff hergestellt.

Doch wie vollzieht sich der faszinierende Prozess, in dessen Verlauf aus einem Baum Papier wird?

Vom Baum zum Papier: Der faszinierende Herstellungsprozess

Der Ausgangspunkt für die Papierherstellung ist pflanzliche Biomasse, genauer gesagt die Zellulose, ein organisches Polymer, das in allen Pflanzen vorkommt – von der winzigen Alge über den alltäglichen Grashalm bis hin zum majestätischen Mammutbaum. Zellulose ist ein komplexes Kohlenhydrat, das die Zellwände pflanzlicher Zellen stützt und für deren Stärke und Struktur sorgt. Der Begriff „Zellstoff“ bezieht sich auf die durch chemische oder mechanische Verfahren aus Pflanzenmaterial extrahierte Zellulose, die dann gereinigt und in Wasser suspendiert wird, um letztendlich Papier herzustellen. Aufgrund seiner spezifischen Beschaffenheit ist jedoch insbesondere Holz der bevorzugte Rohstoff. Hier unterscheidet man zwischen Langfasern (2-3 mm), die vornehmlich aus Nadelholz gewonnen werden, und Kurzfasern (etwa 1 mm), die aus Laubholz stammen. Grundsätzlich eignen sich beide Fasertypen hervorragend für die Produktion von Papier.

Holz besteht zu etwa 40-60% aus Zellulosefasern, die den wichtigsten Bestandteil für die Zellstoff- und letztlich Papierproduktion darstellen. Diese Fasern müssen aus dem Holz extrahiert werden, ein Prozess, bei dem auch andere im Holz enthaltene Substanzen wie Lignin und Hemicellulose, die dem Baum seine Festigkeit und Struktur verleihen, in einem chemischen Verfahren abgetrennt werden.

Um die für die Papierherstellung notwendigen Fasern zu gewinnen, wird der Baum zunächst von seiner Rinde befreit. Die entstandenen rindenlosen Stämme werden dann in kleinere Stücke zerkleinert, die in einer Hackmaschine weiter zu Schnitzeln verarbeitet werden. In den nachfolgenden Schritten werden die Holzschnitzel dann weiter zerkleinert, geschliffen oder gemahlen, um die erforderlichen Holzfasern freizusetzen.

Das resultierende Material gelangt daraufhin in einen Druckkessel, auch Kocher genannt, in dem es über mehrere Stunden bei Temperaturen von bis zu 190 Grad Celsius gekocht wird. Durch die Zugabe spezieller Chemikalien lösen sich unerwünschte Substanzen wie Lignin oder Hemicellulose von den Zellulosefasern. Der dabei entstehende Brei, auch als Pulp bekannt, besteht nun hauptsächlich aus den benötigten Fasern und Wasser. Da sich der Brei durch den Prozess verfärbt, wird er anschließend gewaschen und gegebenenfalls gebleicht. Im finalen Schritt werden die Fasern getrocknet, zu Blöcken oder Bogen gepresst und sind somit bereit für die Weiterverarbeitung in Papierfabriken.

Die Papiermacherei: Ein kunstvoller Prozess

Die Fertigung von Papier ist jedoch kein rein mechanischer Vorgang; vielmehr handelt es sich um ein sorgfältig abgestimmtes Zusammenspiel verschiedener Prozessschritte, die das Endprodukt in seinen verschiedenen Qualitäten und Eigenschaften bestimmen. Nachdem der Zellstoff, jetzt bereit für die Umwandlung in Papier, seinen Weg durch die Reinigungs- und Bleichprozesse gefunden hat, folgt der vielleicht kreativste Teil des Prozesses: die Papiermacherei selbst.

In der Papierfabrik wird der gereinigte und gebleichte Zellstoff mit Wasser gemischt, um eine flüssige Suspension zu erzeugen. Diese Suspension wird dann auf ein kontinuierlich bewegendes Sieb gegossen, das als Siebpartie der Papiermaschine bekannt ist. Hier beginnt das Wasser zu drainieren, und die Zellstofffasern beginnen sich zu verbinden. Durch die Verwendung von Presswalzen wird weiteres Wasser entfernt und die Fasern werden noch dichter zusammengepresst. Anschließend wird das nun feste, aber noch feuchte Papier durch Trockenpartien geführt, in denen es durch heiße Luft oder direkten Kontakt mit beheizten Walzen getrocknet wird.

Die Vielseitigkeit von Papier und seine Wertschätzung

Die Endbehandlung des Papiers kann je nach gewünschtem Endprodukt variieren. Manche Papiersorten werden geglättet, beschichtet oder mit speziellen Chemikalien behandelt, um bestimmte Eigenschaften wie Schreibfähigkeit, Glanz, Gewicht oder Wasserfestigkeit zu erzielen. Schließlich wird das fertige Papier aufgerollt oder zu Bogen geschnitten und ist bereit für den Versand an Hersteller, die es weiter zu Büchern, Zeitschriften, Hygieneprodukten und einer Vielzahl anderer Papierwaren verarbeiten.

Dieser komplexe Prozess spiegelt die erstaunliche Transformation von Holz zu einem der vielseitigsten und am weitesten verbreiteten Materialien der Welt wider. Durch das Verständnis der Schritte, die notwendig sind, um Papier zu produzieren, gewinnen wir eine tiefere Wertschätzung für die Produkte, die aus diesem Prozess hervorgehen, sowie für die Ressourcen und die Arbeit, die in ihrer Herstellung stecken.

Nachhaltigkeit und Innovation in der Papierindustrie

Es ist diese Wertschätzung, die uns dazu anregt, verantwortungsvoll mit Papier umzugehen, sei es durch bewussten Konsum, Recycling oder die Unterstützung nachhaltiger Forstwirtschaftspraktiken. In einer Welt, die zunehmend auf Nachhaltigkeit achtet, bleibt die Papierindustrie an vorderster Front, um Innovationen voranzutreiben, die nicht nur die Umweltbelastung reduzieren, sondern auch die Qualität und Verfügbarkeit dieser unverzichtbaren Produkte für zukünftige Generationen sicherstellen.