Faserbasierte Lösungen

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PTS-FORSCHUNGSBERICHT IK_VF 140022

REAKTIVE EXTRUSION VON FASERSTOFFEN FÜR ANWENDUNGEN IN DER PAPIERERZEUGUNG (REAKTIVE EXTRUSION)

FASERN & COMPOSITE

VERPACKUNGEN & KONFORMITÄT DRUCK & FUNKTIONALE OBERFLÄCHEN PAPIERWIRTSCHAFT 4.0 PRÜFUNG & ANALYTIK

» VERPACKUNGEN

UND KONFORMITÄT »DRUCK UND

FUNKTIONALE OBERFLÄCHEN » MATERIALPRÜFUNG

UND ANALYTIK

» FASERN UND

COMPOSITE » ^INNOVATIVE

MESSTECHNIK

Faserbasierte Lösungen

für die Produkte von Morgen

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A. Feldner, T. Arndt:

Reaktive Extrusion von Faserstoffen für Anwendungen in der Papiererzeugung (Reaktive Extrusion)

PTS-Forschungsbericht 12/17 Oktober 2017

Papiertechnische Stiftung (PTS) Heßstraße 134

D - 80797 München www.ptspaper.de

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www.ptspaper.de/forschungsdatenbank Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Alexander Feldner Tel. (03529) 551-624

alexander.feldner@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung PTS Institut für Zellstoff und Papier IZP Pirnaer Straße 37

01809 Heidenau

Die Ergebnisse wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens VF 140022 gewonnen, das im Programm zur "Förderung von Forschung und Entwicklung bei Wachstumsträgern in benachteiligten Regionen"

mit finanziellen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) über den Projektträger EuroNorm Gesellschaft für Qualitätssicherung und Technologie mbH aufgrund eines Beschlus- ses des Deutschen Bundestages gefördert wurde. Dafür sei an dieser Stelle herzlich gedankt.

Unser Dank gilt außerdem den beteiligten Firmen für die Probenbe- reitstellung und für die freundliche Unterstützung bei der Projekt- durchführung.

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17

Inhalt

1 Zusammenfassung ... 2

2 Abstract ... 3

3 Einleitung... 6

4 Versuchsdurchführung ... 7

5 Ergebnisse ... 9

5.1 Faserstoffextrusion ... 9

5.2 Charakterisierung der extrudierten Faserstoffe ... 10

5.3 Reaktivextrusion 1 – Herstellung acetylierter Faserstoffe ... 13

5.4 Reaktivextrusion 2 – Herstellung acylierter Faserstoffe ... 14

5.5 Reaktivextrusion 3 – Herstellung carboxylierter Faserstoffe ... 16

5.6 Compoundierung und Erzeugung eines homogenen Schüttguts durch Granulierung ... 19

5.7 Papierherstellung ... 20

5.8 Verarbeitung der Papiermaschinen-Papiere ... 21

6 Gesamtbewertung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ... 22

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1 Zusammenfassung

Thema Reaktive Extrusion von Faserstoffen für Anwendungen in der Papiererzeugung

Zielstellung Das Forschungsvorhaben zielte auf die Nutzung der Extrusionstechnologie im Bereich der Faserstoffverarbeitung ab. Vorrangig wurde die Anwendung des Doppelschneckenextruders ZSK 16Mc zur Faserstoffaufbereitung untersucht, wobei die Prozesse im Extruder und deren Auswirkungen auf die Faserstoffei- genschaften aufzuklären waren. Neben dem rein mechanischen Faserauf- schluss sollte ferner die Nutzung des Extruders zur chemischen Oberflächen- modifizierung von Faserstoffen eingesetzt werden, mit dem Ziel thermoplastische Faserstoffeigenschaften zu erreichen.

Die mechanische und chemische Faserstoffaufbereitung im Extruder sollte im Hochkonsistenzbereich erfolgen, so dass eine Nutzung des Extrusionsaggrega- tes unter Minimierung der sonst vergleichsweise hohen Wasser- /Lösemittelmengen als mögliche Erweiterung der Faserstoffaufbereitung nutzbar wäre.

Es war angestrebt modifizierten/funktionalisierten Faserstoffe mit völlig neuen Eigenschaftsprofilen zu erzeugen, die idealerweise allein oder als Compound mit Thermoplasten thermoplastische Materialeigenschaften aufweisen sollten.

Weiterhin sollten mechanische oder Barriereeigenschaften untersucht werden.

Die Faserstoffe bzw. wiederaufgelösten Compounds wurden anschließend papiertechnischen Anwendungen hoher Wertschöpfung zugeführt.

Ergebnisse Es ist gelungen:

• verschiedene Faserstoffe im Extruder definiert mechanisch aufzuschlie- ßen und deren morphologische und mechanischen Eigenschaften ge- zielt zu verändern

• chemische Modifizierungen an Faserstoffen im Extruder durchzuführen, die in Abhängigkeit der Reaktion und der eingesetzten Prozesschemi- kalien zu unterschiedlich funktionalisierten Fasermaterialen führen

• Compounds aus modifizierten Faserstoffen mit Thermoplasten zu erzeugen, die in Wasser wiederauflösbar sind

• durch Einsatz oberflächlich veränderter Faserstoffe auf einer Versuchs- papiermaschine Papiere zu erzeugen, die hohe Festigkeiten sowie ver- besserte Barriereeigenschaften aufzeigen

• Anisotrope Maschinenpapiere mit den aufgelösten thermoplastischen Compounds oberflächlich zu imprägnieren, was zu thermoplastischem Verhalten führt

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Schluss-

folgerung Die im Vorhaben erzielten Ergebnisse zeigen zweifelsfrei, dass das Extrusions- verfahren bezüglich der mechanischen und chemischen Faserstoffmodifizierung von Faserstoff als sehr gut geeignet eingeschätzt werden kann. Der gezielte Einsatz dieser chemisch veränderten Faserstoffe im Bereich der Papiererzeu- gung führt zu verbesserten faserstoffbasierten Produkten (z.B. Papierfestigkeit, Luftdurchlässigkeit) die Potenziale aufzeigen, neuwertige Produkte (thermoplastische Papierprodukte, zellstoffverstärkte Verbundwerkstoffe) zu entwickeln.

Besonders interessant sind diese Ergebnisse für kmU in den neuen Bundes- ländern, die mit dem Ziel ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern, aufgeschlossen gegenüber neuen innovativen Produkten sind, was zur Erschließung neuer Märkte führen kann.

Danksagung Die Ergebnisse wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens VF 140022 gewonnen, das im Programm zur "Förderung von industrieller Vorlaufforschung in benachteiligten Regionen" mit finanziellen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) über den Projektträger EuroNorm Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovationsmanagement mbH aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert wurde. Dafür sei an dieser Stelle herzlich gedankt.

Unser Dank gilt außerdem den beteiligten Firmen der Papier- und Zulieferin- dustrie für die Unterstützung der Arbeiten.

2 Abstract

Topic Reactive extrusion of fibers for paper making applications

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Project objective The research project aimed at the use of extrusion technology in the field of fiber

processing. The application of the ZSK 16Mc twin-screw extruder was investigated primarily for the preparation of pulp, whereby the processes in the extruder and their effects on the fiber properties were to be clarified. In addition to the purely mechanical fiber decomposition, the use of the extruder for the chemical surface modification of fibers should also be investigated with the aim of achiev- ing thermoplastic fiber properties.

The mechanical and chemical pulp processing in the extruder should take place in the high-consistency range so that a utilization of the extrusion unit would be usable as a possible expansion of the pulp preparation, minimizing the otherwise comparatively high water / solvent demand.

It was necessary to produce modified / functionalized fibers with completely new property profiles, which should ideally have thermoplastic material properties alone or as a compound with thermoplastics. Furthermore, mechanical or barrier properties should be investigated. The fiber substances or resolved compounds were subsequently added to high-value papermaking applications.

Results It has been possible:

• to mechanically isolate different fibers in the extruder and modify their morphological and mechanical properties in a targeted manner

• to carry out chemical modifications on fibers in the extruder which lead to differently functionalized fiber materials depending on the reaction and the process chemicals used

• to made compounds of modified fibers with thermoplastics, which can be dissolved in water

• by using superficially modified fibers on a test paper machine, to produce papers which exhibit high strengths and improved barrier properties

• to impregnate anisotropic machine paper with the dissolved thermoplastic compounds, which results in paper materials showing thermoplastic be- havior

Conclusion The results obtained in the project show that the extrusion process with regard to the mechanical and chemical modification of pulp can act as a promising new technique. The targeted use of these chemically altered fibers in the field of paper making results in improved fiber-based products (e.g., paper strength, air permeability), and offers the potential for the development of novel products (thermoplastic paper products, pulp reinforced composites).

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Acknowledge-

ment The research project VF 140022 was funded by the German Federal Ministry of Economic Affairs and Energy BMWi in the programme for the "Promotion of Research, Development and Innovation in disadvantaged areas" based on the decision of the German Parliament and carried out under the umbrella of Euro- Norm in Berlin. We would like to express our warm gratitude for this support.

We would also like to express our thank to the involved German and Scandinavi- an companies for providing proper samples as well as for supporting project performance.

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3 Einleitung

Stand der Technik bei Vorhabensabsch luss –

mechanische und chemische Fasermodifi- zierung

Zur Erzielung reißfester und dimensionstabiler Papiere wird in Papierfabriken vor dem Prozessschritt der Papierbildung der Zellstoffrohstoff einer Fasermah- lung unterzogen. Würde ein Blatt aus ungemahlenem Zellstoff gefertigt, so entstünde ein voluminöses und hochporöses Flächengebilde mit sehr geringen Festigkeiten, des Weiteren bestünde die Gefahr, dass zu lange Fasern nicht oder nur unzureichend in das Fasergefüge eingebunden wären [1]. Aus diesem Grund wird mit dem Ziel der Steigerung der Papierfestigkeit, die als Gesamtheit der Einzelfaserfestigkeit (Kohäsion) und der Bindungsfestigkeit der Fasern untereinander (Adhäsion) zu verstehen ist, in Papierfabriken das Verfahren der Faserstoffmahlung angewandt. Für die Mahlung werden heutzutage fast aus- schließlich Refiner-Aggregate eingesetzt. Als Stand der Technik gelten dabei Doppelscheiben-, Einscheiben- oder Twin-Refiner [1].

Auch wenn die Entwicklung von Cellulosederivaten seit vielen Jahren Gegen- stand intensiver Forschungsarbeiten ist, werden derzeit nur wenige ausgewählte Syntheseprodukte im industriellen Maßstab produziert [2]. I.d.R. werden die technisch relevanten Cellulosederivatisierungen im Niedrigkonsistenzbereich durchgeführt, damit eine ausreichende Durchmischung mit herkömmlichen Methoden (Rühren oder Kneten) gewährleistet ist und ausreichend hohe Umsatzgrade erreichbar sind.

Als technisch bedeutendes Derivat gilt Celluloseacetat (z.B. Celluloseacetat, Dow Rhodia, Freiburg), das vorwiegend über den Essigsäure-Prozess in Batch- oder kontinuierlicher Fahrweise hergestellt wird [3]. Zu den technisch relevanten Celluloseethern zählen Carboxymethylcellulose (CMC) sowie Ethyl-, Methyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxyethylcellulose (Dow Wolf, SE-Tylose, Rettenmai- er). Industriell wird die CMC-Synthese zumeist als zweistufiger Prozess durch- geführt, bei dem zunächst eine Faserstoffaktivierung in hochprozentiger NaOH erfolgt, woran sich eine Umsetzung mit Chloressigsäure anschließt [4, 5].

Technische Lösungen im Vergleich zum Stand der Technik bei Vorhabensabsch luss

Mithilfe der Extrusionstechnologie können nun sowohl mechanische als auch chemische Modifikationen von Faserstoffen in einem Prozessschritt erfolgen.

Durch die hohen Scher- und Druckkräfte im Extruder sind neben hohen Krafteinwirkungen auf die Fasern (mechanische Modifikation) auch intensive Durchmischungsphänomene zwischen Fasermaterial und Prozesschemikalien (chemische Modifikation) zu erwarten.

Im Vorhaben sind Mahlungsuntersuchungen an unterschiedlichen Faserstoffen bei variierenden pH-Werten durchgeführt worden. Des Weiteren ist gezeigt, dass chemische Reaktionen im Extruder an der Faser(oberfläche) möglich sind, die zu innovativen Papieranwendungen führen.

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4 Versuchsdurchführung

Ziele Ziel des Forschungsvorhabens war es, das Potenzial des im Bereich der Zell- stoffverarbeiter und Papierhersteller nicht zum Stand der Technik gehörenden Verfahrens der Extrusionstechnologie durch systematische Untersuchungen darzustellen und als Plattformtechnologie im Papiererzeugungsprozess zu implementieren.

Vorgehen Primär sollte untersucht werden, ob eine gezielte mechanische Modifizierung von Fasermaterialen möglich ist, um bspw. definierte Faserlängen oder FibriIlie- rungsgrade zu generieren oder MFC ohne die sonst üblichen Vorbehandlungen in-situ zu erzeugen. Dazu war es notwendig spezifische Mahlbedingungen zu identifizieren und diese durch Extrudergrößen wie Schneckendrehzahl, Dreh- moment, Durchsatzströme zu beschreiben. Es sollte ein mathematisches Modell erarbeitet werden, welches die Faserstoffmahlung mit den Extrudergrößen verknüpft.

Als weiterer Forschungsschwerpunkt wurden die chemischen Fasermodifikati- onsmöglichkeiten im Doppelschneckenextruder, der damit als kontinuierlicher Reaktor fungierte, untersucht. Es sollte gezeigt werden, dass trotz sehr geringer Verweilzeiten Acetylierungs-, Acylierungs- sowie Carboxymethylierungsreaktio- nen im Extruder durchführbar sind.

Abschließend sollten mit den mechanisch und chemisch modifizierten Faserstof- fen Papiere gebildet und analysiert werden. Angestrebt war, durch die gezielte Verbesserung der Fasereigenschaften Papiere zu generiert werden, die techno- logisch innovativ sind.

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Materialien Folgende Faserstoffe und Rohstoffe wurden eingesetzt:

Tabelle 1: Eingesetzte Faserstoffe

Faserstoff Erläuterungen Codierung

Nadelholzkraftzellstoff (gebl.) Typischer NBSK-Zellstoff LFG Nadelholzkraftzellstoff (ungebl.) Ungebleichter Kraftzellstoff LFU

Eukalyptuskraftzellstoff Typischer BEKP KFG

Linterszellstoff Baumwollzellstoff LZ

Laubholz-BCTMP Pappel-BCTMP KFB

Nadelholz-TMP Fichten-TMP LFT

Tabelle 2: Eingesetzte Rohstoffe

Faserstoff Erläuterungen Verwendung

Essigsäureanhydrid Prozesschemikalie Faserstoffacetylierung

Essigsäure Quellmittel Faserstoffacetylierung

Schwefelsäure Katalysator Faserstoffacetylierung

Iod Katalysator Faserstoffacetylierung

ε-Caprolacton Prozesschemikalie Faserstoffacylierung

Weinsäure Katalysator Faserstoffacylierung

Zinkoctanoat Katalysator Faserstoffacylierung

Chloressigsäure Prozesschemikalie Faserstoffcarboxylierung Natronlauge Prozesschemikalie Faserstoffcarboxylierung &

Faserstoffmahlung

Calciumhydroxid Prozesschemikalie Faserstoffmahlung

Polyvinylalkohol Thermoplast Compoundierung

Polyvinylamin Thermoplast Blatt-Modifizierung

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Charakterisie-

rung der Faser- stoffe

Die extrudierten und modifizierten Faserstoffe wurden bezüglich folgender Eigenschaften charakterisiert:

Tabelle 3: Methoden zur Faserstoffbewertung

Eigenschaften Methode

Morphologische Eigenschaften Betriebsanleitung FiberLab 3.0

Wasserrückhaltevermögen ISO 23714

Schopper-Riegler-Wert DIN EN ISO 5267-1 ZM V/7/61

Porengrößenverteilung Dynamische Differenz-Kalorimetrie Durchschnittspolymerisationsgrad DIN IEC 450 ISO 5351

Acetylgruppenbestimmung Methode nach Eberstadt [6]

Carboxymethylgruppenbestimmung Methode nach Eyler

Charakterisie-

rung der Papiere Die erzeugten Papiermaschinenpapiere sind auf nachfolgende Eigenschaften analysiert worden:

Tabelle 4: Methoden zur Papierblattbewertung

Eigenschaften Methode

Dicke von Papier DIN EN ISO 534

Flächenbezogene Masse von Papier DIN EN ISO 536 Zugversuch an klimatisierten Proben DIN EN ISO 12625-4 Durchreißwiderstand nach Elmendorf DIN EN 21974 Luftdurchlässigkeit nach Bendtsen DIN 53108

Temperaturabhängigkeit des E-Modul ISO 6721-1, ISO 6721-4

Extruder Als Extrudereinheit ist ein Doppelschneckenextruder ZSK 26Mc (Fa. Coperion, Stuttgart) eingesetzt worden. Bei den Extrusionsversuchen kamen zwei Schne- ckengeometrien mit unterschiedlichen Schereigenschaften zum Einsatz.

5 Ergebnisse

5.1 Faserstoffextrusion Faserstoffaus-

wahl und –eigen- schaften

Der Einfluss der mechanischen Faserstoffextrusion wurden an den, in Tabelle 1 aufgeführten Faserstoffe durchgeführt. Wichtige fasermorphologische Merkmale der Extrudate und der Ausgangsstoffe wurden analysiert (Tabelle 3).

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Auswahl der

Extrusionspara- meter

Für die Extrusionsversuche am Doppelschneckenextruder ZSK 26Mc sind zwei unterschiedliche Schneckenkonfigurationen SK.4 und SK.5, die sich hinsichtlich Anzahl und Anordnung der Förder-, Knet- und Rückführelemente unterschie- den, genutzt worden. In Tabelle 5 sind neben Extruderparametern auch die eingesetzten Prozesschemikalien NaOH, Ca(OH)2 aufgeführt.

Tabelle 5: Extruderparameter und Prozesschemikalien für die Modifizierung

Parameter Erläuterungen

Schneckendrehzahl n [Umin^-1] 300, 450, 600, 750, 900

Temperaturprofil(e) ϑ [°C] Variable

Stoffströme m/t [gmin^-1] bzw. V/t [mlmin^-1] Variable Natriumhydroxidlösung c NaOH [molL^-1] 5

Calciumhydroxidlösung c Ca(OH)2 [molL^-1] 1,5 und 1,7

5.2 Charakterisierung der extrudierten Faserstoffe Entwicklung

eines Modellan- satzes zur Be- schreibung des Faserabbaus im Doppelschnek- kenextruder

Im Rahmen des Projektes wurde ein empirisches Modell hergeleitet, welches es ermöglicht, den Faserabbau zu beschreiben. Es wurde gezeigt, dass gemäß Formel 1 die mittlere Ausgangsfaserlänge L0(n)c mit dem drehzahlspezifischen Energieeintrag SEIn-1 über ein Zeitgesetz erster Ordnung verknüpft sind.

Formel 1 In die Größe SEI fließen Extruder-seitig die Drehzahl n, das relative Drehmoment Mrel, der Faserstoffmassenstrom matrot^-1 sowie die Extruderkonstante KExtruder ein.

Untersuchungen im basischen Milieu ergaben, dass die verwendeten Alkalien NaOH und Ca(OH)2 in Abhängigkeit der Basenkonzentration cBase im Extruder zum Aufquellen des mittleren Faserdurchmessers D0 führen und die spezifischen Energieeinträge aufgrund des seifenartigen Milieus, was vermutlich zum besseren „Durchgleiten“ der Fasern während des Extrusionsprozesses führt, stark minimiert sind. Der spezifische Energieeintrag ist nach Formel 2 ermittelbar.

Formel 2 Zur Bewertung des entwickelten Modellansatzes sind mit einem Vertrauensinter- val von 2σ = 0,18mm in Abbildung 1 die danach berechneten mit den am Fiber- Lab ermittelten mittleren Faserlängen verglichen. Die Werte korrelieren dabei hinreichend gut miteinander. Aufgrund der hohen spezifischen Energieeinsätze von bis zu SEI = 2000kWht^-1 erfahren die Fasern erhebliche Einkürzungen, die sich bis auf L(n)c ~ 0,2mm belaufen.

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Abbildung 1:

Vergleich der nach dem Modellansatz berechneten mit den am FiberLab gemessenen Faserlängen der Kurzfaserstoffe ( ), Langfaser- stoffe zzgl. Linters ( ) sowie der in NaOHaq- ( ) und Ca(OH)2aq-Umge- bung ( )

ermittelten Werte Einfluss der Fa- serextrusion auf das Entwässe- rungsverhalten

Die im Extrusionsaggregat auftretenden hohen Scherkräfte sind auch in der Entwicklung des Entwässerungsverhaltens der Faserstoffe in Abbildung 2 erkennbar. Demnach steigen beide Größen des Schopper-Riegler-Wertes und des Wasserrückhaltevermögens im Bereich 0 < SEIModell n^-1 < ~1,5 signifikant an, was auf starke Faserfibrillierungen unabhängig der gewählten Faserstoffe zurückzuführen ist. Für Werte von SEIModell n^-1 > ~1,5 steigen die SR-Werte nur noch mäßig an, gleiches ist für die WRV-Werte zu beobachten.

Abbildung 2:

Entwicklung des Schopper-Riegler- Werts (links) und des Wasserrück- haltevermögens (rechts) aller extrudierten Faserstoffe in Abhängigkeit des drehzahlspezifischen Energieein- trages

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Einfluss der Fa-

serextrusion auf Porengröße und Durchschnitts- polymerisati- onsgrad

Der Einfluss des drehzahlspezifischen Energieeintrages auf den relativen Durchschnittspolymerisationsgrad zeigt in Abbildung 3 (links) ab einem Bereich von SEI n^-1 ~ 1,5 einen starken Einbruch der relativen DP-Werte für Lang- und Kurzfaserstoffe auf, was in guter Übereinstimmung mit den sprunghaften Eigenschaftsänderungen in Abbildung 2 steht. Im Ergebnis der Thermoporosimetrie-Messungen sind direktproportionale Korrelationen zwischen kumulativem Porenvolumen und SEI n^-1 vorhanden. Die zur Bestimmung der Cellulosekristallinität durchgeführten WAXS-Messungen ergaben keine signifikanten Unterschiede zwischen Ausgangsfaserstoffen und den entsprechenden Extrudaten.

Abbildung 3:

Entwicklung des Durchschnittlichen Polymerisationsgr ades (links) und des kumulativen Porenvolumens(re chts) der

Kurzfaserstoffe ( ) und Langfaserstoffe ( ) in

Abhängigkeit des drehzahlspezifisch

en Energieeintrages

Zusammenfas- sung der Ergeb- nisse

Es ist gezeigt, dass im Doppelschneckeextruder hohe Scher- und Druckkräfte auf die Faserstoffe wirken, was zu signifikanten Faserkürzungen führt, die mit Werten von L(n)c < 0,2mm teilweise im NFC/MFC-Bereich liegen. Ergebnisse der DP-Messungen weisen ferner daraufhin, dass auf molekularer Ebene mit steigenden Energieinputs Cellulosekettenkürzungen auftreten. Die ansteigenden SR- und WRV-Werte sowie Porenvolumina deuten auf eine (gewünschte) extruderinduzierte Erhöhung der Faseroberfläche hin.

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5.3 Reaktivextrusion 1 – Herstellung acetylierter Faserstoffe Faserstoffacety-

lierung im Extru- der

Die Faserstoffveresterungen orientierten sich an technischen Acetylierungsver- fahren, welche i.d.R. aus einem Aktivierungs- und einem nachfolgenden Veresterungsschritt bestehen [7, 8]. Zunächst wurden die Faserstoffe durch schonende Trocknung in einen nahezu wasserfreien Zustand überführt. Die Faserstoff-Aktivierung erfolgte mit Eisessig über Nacht, um am Folgetag im Doppelschneckenextruder mittels Essigsäureanhydrid in Gegenwart von Jod oder Schwefelsäure umgesetzt zu werden. Die Rohextrudate wurden neutrali- siert, gründlich gewaschen und anschließend die DS-Werte nasschemisch bestimmt.

Im Ergebnis der Acetylierungsversuche sind in Abbildung 4 die Einflüsse der verwendeten Katalysatorsysteme auf die resultierenden DS-Werte der chemisch modifizierten Faserstoffe dargestellt. Wird H2SO4 als Katalysator verwendet und liegt deren Massenanteil bezogen auf den eingesetzten Faserstoff bei ca. 8 Massenprozent, so sind theoretische maximale DS-erzielbar, die um einen gemeinsamen Mittelwert von DS = 2,9 schwanken. Durch die Reduzierung des H2SO4-Massenanteils auf 3,5% sind signifikante Umsatzminimierungen in Abbildung 4 (links) erkennbar. Der Einsatz von Jod als Katalysator führt erwar- tungsgemäß zu niedrigeren DS-Werten, die für wI2 = 8,8% einem Maximalwert von ungefähr DS = 2 entgegenstreben. Die Minimierung der Katalysatormenge führt in Analogie zur Schwefelsäure ebenfalls zur Reduktion der DS-Werte und damit zu schlechteren Gesamtumsätzen des Essigsäureanhydrids.

Abbildung 4:

Ermittelte durchschnittliche Substitutionsgrade in Abhängigkeit des Ac2O/AGU- Verhältnisses und der (umkreisten) Katalysatorkonzen trationen für H2SO4 (links) und I2 (rechts) des Langfaserstoffes LFG

Laborblattbil-

dung mit acety- liertem Faser- stoff

Aufgrund der synthesebedingten Fasermodifizierung (Quellung in Eisessig mit nachfolgendem Reaktivextrusions-Schritt) erfuhr der verwendete Langfaserstoff deutliche Faserlängeneinkürzung was eine Blattbildung alleinig aus acetyliertem Faserstoff unmöglich machte. Aus diesem Grund erfolgte die Laborblattbildung unter Zumischung des LFG-Ausgangsstoffes. Das Verhältnis zwischen acetyliertem Faserstoff zu LFG betrug 1:3.

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Zusammenfas-

sung der Ergeb- nisse

Die Synthese von acetyliertem Faserstoff im Extruder ist durchführbar. Aufgrund der veränderten Oberflächeneigenschaften der modifizierten Faserstoffe erwies sich die Laborblattbildung jedoch als schwierig und war nur mit LFG als Armie- rung möglich. Dies gelang mit moderater Verteilung der modifizierten Faserstof- fe im Blattgefüge. Der Einsatz von acetyliertem Faserstoff im konventionellen Papierherstellungsprozess bietet daher mit Abschluss des Projektes noch weiteres Optimierungspotential.

5.4 Reaktivextrusion 2 – Herstellung acylierter Faserstoffe Durchführung

der Acylierungs- reaktionen mit ε- Caprolacton

Die Veresterung von cellulosischen Fasermaterialien mit ε-Caprolacton (ε-CL) erfolgt durch Ringöffnung der Reaktionskomponente und nachfolgender kova- lenter Anbindung an die Faseroberfläche unter Verwendung eines geeigneten Broenstedt- oder Lewis-sauren Katalysators. Aufgrund sich neu formierenden terminalen Hydroxylgruppe können weitere ε-CL-Monomere an die cellulosege- bundenen Caprolactoneinheiten koppeln und so langkettige Polyestergruppen ausbilden. Neben der Anbindung an die Faseroberfläche treten als Nebenreak- tionen auch Reaktionen der ε-CL-Monomere untereinander auf, was zur Bildung von PCL-Homopolymeren führt. Um diese aus dem modifizierten Faserstoff zu entfernen, wird eine Soxhlet-Extraktionsstufe der Modifizierung nachgeschaltet.

Der vergleichsweise geringe Schmelzpunkt der Substanz stellt einen Vorteil dar, da alle notwendigen Katalysatoren wie Faserstoffe in der Schmelze suspendier- bar sind.

Der Ester-Synthese im Extruder sind zwei Prozessschritte vorgelagert. Zunächst erfolgte die Vermischung der Weinsäure mit ε-CL bei einer Temperatur von ca.

120°C unter Zuhilfenahme von Rühraggregaten. Der darrtrockenen Faserstoff wurde mit ε-CL imprägniert und durchmischt, hierbei war ein Faserstoffgehalt von 35% angestrebt. Das Reaktionsgemisch bestehend aus ε-Caprolacton und Weinsäure wurde über eine Schlauchquetschpumpe in den Doppelschnecken- extruder gepumpt, die Dosierung des imprägnierten Faserstoffes erfolgte über einen gravimetrischen Feeder. Die Veresterungsreaktionen fanden bei mittleren Reaktionstemperaturen von 110 – 180°C statt. Nach erfolgter Extrusion wurden zur Entfernung der Polycaprolacton-Nebenprodukte die Rohextrudate intensiv mittels Soxhlet-Extraktion mit DCM gereinigt. Aufgrund der nichtauszuschlie- ßenden Polykettenbildung auf der Faseroberfläche war eine nasschemische Bestimmung des durchschnittlichen Substitutionsgrades nicht möglich. Eine semiquantitative Bewertung konnte indirekt durch Bestimmung des Wasser- rückhaltevermögens realisiert werden.

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Blattbildung mit

ε-Caprolacton- modifizierten Faserstoffen

Aufgrund des starken Faserabbaus (begründet auf die hohen Extrusionstempe- raturen von bis zu 180°C) und der mit der zusätzlichen Hydrophobierung der Faseroberfläche verbunden schlechten Festigkeitseigenschaften wurde von einer Blattbildung alleinig aus den ε-CL-Faserstoffen abgesehen. Zur Labor- blattbildung wurden die ε-CL-Faserstoffe als Masterbatches dem Ausgangslang- faserstoff LFG zugegeben und zum Zwecke der ausreichenden Homogenisie- rung des hydrophilen LFG und hydrophoben ε-CL-Faserstoffs mindestens einen Tag eingeweicht – das Mischungsverhältnis betrug 1:1. Danach erfolgte die Blattbildung und im Ergebnis sind nach Abbildung 5 (links) ε-CL-Faserstoff- enthaltende Laborblätter erzeugbar. Die Verpressung dieser Rohblätter in einer Heißpresse bei einem Pressdruck von 200bar und 120°C für 5min führt zu transparenten, hydrophobierten Blättern gemäß Abbildung 5 (rechts).

Abbildung 5:

Laborblatt aus ε- Caprolacton- modifiziertem Faserstoff vor (links) und nach (rechts) der Heißverpressung

Physikomecha- nischen Eigen- schaften

Zur Bewertung der physikomechanischen Eigenschaften, der in Abbildung 5 dargestellten Faserstoffe sind Kraft-Dehnungs-Kurven gemäß Abbildung 6 aufgenommen worden. Der Ausgangsfaserstoff LFG_NP weist demnach die höchsten Werte für die drei Größen der maximalen Zugkraft FZ,max, der maximalen Dehnung σZ,max und des E-Moduls E auf. Durch den Zusatz des ε-CL- Masterbatches sind signifikante Erniedrigungen der entsprechenden Werte quantifizierbar, die nach dem Prozessschritt der Heißverpressung weiter absinken.

Als Ergebnis der Kraft-Dehnungs-Messungen muss aus Abbildung 6 geschlos- sen werden, dass der Zusatz des des ε-CL-Masterbatches zwar zu thermoplastischen Eigenschaften führt (vgl. Abbildung 5, rechts), dies aber mit einem integralen Verlust an Papierfestigkeit einhergeht.

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Kraft-Dehnungs- Kurven von Laborblättern des Nullpunktes des Ausgangslangfase rstoffes NP, eines ε-Caprolacton- modifizierten Faserstoffes vor (ε-CL) und nach Heißverpressung (verpr.) mit den Kenngrößen FZ,max, σZ,max, E

FZ,max

[N] σZ,max

[%] E

[N %^-1] NP 29,3 1,73 68,6 e-CL 7,97 1,24 26,3 verpr. 3,50 0,64 13,7

Eine oberflächliche Faserstoffmodifikation mit ε-Caprolacton im Extrusionsag- gregat ist durchführbar. Die Verwendung der entsprechenden Masterbatches bei der Laborblattbildung führt zu Papieren mit thermoploastischen Eigenschaf- ten. Die Überführung in einen konventionellen Papierherstellungsprozess muss jedoch aufgrund der deutlich minimierten Festigkeiten der resultierenden ε-CL- Papiere als problematisch bewertet werden.

5.5 Reaktivextrusion 3 – Herstellung carboxylierter Faserstoffe Durchführung

der Carboxymethylie rungsreaktionen zur Erzeugung carboxymethylie rter

Cellulosen/Faser stoffe (CMC)

In konventionellen Herstellungsprozessen erfolgt die Erzeugung von Carboxy- methylcellulosen (CMC) i.d.R. in einem zweistufigen Batchprozess bestehend aus einer Zellstoffaktivierung mit Natronlauge und anschließender Veretherung durch Zugabe von Monochloressigsäure in Gegenwart von organischen Löse- mitteln wie bspw. i-Propanol [8].

Im vorliegenden Projekt ist erwiesen worden, dass die Verwendung des Dop- pelschneckenextruders zwei wesentliche Vorteile mit sich bringt:

1. Die Carboxymethylierung läuft in-situ in einem Einstufen-Prozess ab, 2. Der Extrusionsprozess läuft im wässrigen, lösemittelfreien Milieu ab.

Als Faserstoffe können sowohl initialfeuchte als auch trockene Materialen verwendet werden. Beide Reaktionsmedien des Natriumhydroxids (NaOH) sowie der Monochloressigsäure (MCE) lagen als wässrige Lösungen definierter Konzentrationen vor. Alle Ausgangsstoffe wurden gemäß Abbildung 7 gleichzei- tig in den Extruder dosiert, indem in-situ die Carboxymethylierungsreaktion bei 60°C stattfand.

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Schematische Darstellung der in- situ-Carboxyme- thylierungs-Reak- tion im

Doppelschnecken extruder ZSK 16Mc mit

Faserstoff- (Faser- stoff) sowie NaOH-

(Dosierung 1) und MCE-Dosierung (Dosierung 2)

Carboxymethy- lierte Faserstoff- extrudate

In Abbildung 8 ist gezeigt, dass in Abhängigkeit der Führung der Stoffströme des Faserstoffes und der Prozesschemikalien (siehe Abbildung 7) die Darstel- lung unterschiedlich stark substituierter Faserstoffe möglich ist. Aus den modifizierten Faserstoffen lassen sich in Abhängigkeit des durchschnittlichen Substitu- tionsgrades (DS) Laborblätter (Abbildung 9.1 bis Abbildung 9.3) bzw. Folien (Abbildung (Abbildung 9.4) bilden, die u.a. Barriere- und anionische Ladungsei- genschaften aufweisen.

Abbildung 8:

Im ZSK 26Mc extrudierte CMC REX-135 bis 156 mit variierenden durchschnittlichen Substitutionsgrade n (DS) im

wässrig/ethanolisc hen (dunkelgrau) und wässrigem Reaktionsmilieu Abbildung 9:

Laborblätter aus unmodifiziertem Faserstoff (1), Faserstoff mit CMC-Zusatz (2), carb-

oxymethyliertem Faserstoff (3) und Folienbildung aus wasserlöslicher Carboxymethylcell ulose (4)

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Exemplarisches

Beispiel:

Laborblattbild- ung mit anioni- schem Faser- stoff REX-145

Die Bildung von Laborblättern basierend auf Kurzfaserstoff KFG mit variierenden Zugabemengen des anionischen Faserstoffes REX-145 (vgl. Abbildung 8) wurde untersucht. Die positiven Effekte auf verschiedene Papiereigenschaften sind in Abbildung 10 zusammengefasst. Demnach steigen mit zunehmendem REX-145-Gehalt der Tensil- und Tear-Index an, was gemäß DLVO-Theorie [9, 10] auf die Ausbildung von elektrostatischen Wechselwirkungen in Form von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen anionischen Ladungszentren des REX- 145 und Hydroxylgruppen des KFG zurückzuführen ist. Aufgrund des folienbil- denden Charakters der anionischen Faserstoffe gemäß Abbildung 9.4 ist weiterhin eine signifikante Minimierung der Luftdurchlässigkeit gegeben.

Abbildung 10:

Festigkeitseigen- schaften und Luftdurchlässigkeit en in Abhängigkeit des Zusatzes REX-145 (vgl.

Abbildung 8)

Mit dem Nachweis der in-situ-Reaktion von Monochloressigsäure mit Faserstof- fen im Extruder wurde gezeigt, dass die Einführung von anionischen Carboxy- methyl-Gruppen möglich ist. Der Zusatz dieser modifizierten Faserstoffe in Papieren führt zu höheren Reißfestigkeiten und gesteigerten Barriereeigen- schaften gegen Luft, was deren Einsatzmöglichkeiten in konventionellen Pa- pierproduktionsverfahren herausstellt.

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5.6 Compoundierung und Erzeugung eines homogenen Schüttguts durch Granulierung Erzeugung

rieselfähiger Compounds

Die Erzeugung rieselfähiger Polyvinylalkohol/CMC-Compounds konnte mithilfe der Extrusionstechnologie des ILK Dresden erfolgreich durchgeführt werden. Im Ergebnis sind in Abbildung 11.1 und Abbildung 11.2 transportfähige Schüttgüter herstellbar, die als mögliche Prozessadditive dem Papierprozess zugeführt werden können.

Die Bewertung der Auflösungsverhalten der Compounds in Wasser erfolgte mittels Messung der spezifischen Leitfähigkeiten (unter ständigem Rühren) gemäß Abbildung 11.3. Nach ca. 4h lag eine vollständige Auflösung des Com- pounds vor. Für alle hergestellten Compounds konnten ferner über DSC- Messungen Phasenübergänge (fest-flüssig) festgestellt werden, die eine thermi- sche Umformung gewährleisten.

Abbildung 11:

Rieselfähige Granulate aus reinem Polyvinyl- alkohol (PvOH) (1) und eines Polyvi- nylalkohol/CMC- Compounds (2) sowie Auflösungs- verhalten eines Polyvinylalkohol/- CMC-Compounds in Wasser (3)

….

Bewertung der Retention der thermoplastisch en Komponente PvOH

Für die Bewertung der PvOH-Anlagerung an Faserstoffen wurden Retentionsun- tersuchungen mithilfe des Dynamic Filtration Systems DFS-03 von Mütek durchgeführt. Zur Fixierung des gelösten Compounds wurde auch der Einfluss kationischer Retentionsmittel auf Basis von Polyethylenimin (PEI) oder Polyvi- nylamin (PVAm) untersucht. Mit den DFS-Messungen konnte belegt werden, dass die anionische Faserstoffkomponente des Compounds retendiert, nicht jedoch der Polyvinylalkohol.

Die Herstellung rieselfähiger thermoplastischer Kunststoff-Compounds, die in Wasser wiederauflösbar sind, ist im AP nachgewiesen. Die Retention der thermoplastischen PvOH-Komponente an Faserstoffen erweist sich als schwierig, da der Großteil nicht angelagert wird und im Siebwasser verbleibt.

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5.7 Papierherstellung Papiererzeugung

auf der

Papierversuchs maschine

Zur Generierung eines Papiererzeugungsprozesses wurde zunächst ein schwach-anionischer Faserstoff REX-161 (DS = 0,04, L(n)c = 0,464) mittels Reaktivextrusion in Analogie zu Abbildung 7 produziert. Die Erzeugung von Papiermaschinen-Papieren erfolgte auf Basis einer Papierrezeptur bestehend aus 20% Langfasern LFG und 80% Kurzfasern KFG. Durch schrittweise Substi- tution des Kurzfaserstoffes durch den anionischen Faserstoff REX-161 waren unterschiedliche Papiere generierbar.

Die produzierten Maschinenpapiere wurden hinsichtlich deren Festigkeits- und Barriereeigenschaften in Abbildung 12 bewertet. Es zeigte sich, dass gleichfalls den Laborversuchen die Papierapplikationen der PM ebenfalls zu steigenden Festigkeitseigenschaften sowie erhöhte Luftundurchlässigkeiten durch Zusatz des anionischen Fasermaterials REX-161 führten.

Abbildung 12:

Festigkeitseigen- schaften in Ma- schinen- (MD) und Querrichtung (CD) sowie Luftdurch- lässigkeiten in Abhängigkeit der Zugabemenge des schwach-anionischen Faser- stoffes REX-161

Der Zusatz eines im Extruder hergestellten anionsichen Fasermaterials führt zu festigkeitsgesteigerten Papieren, die Barriereeigenschaften gegen Luft aufzeigen. Dies unterstreicht die Eignung des Doppelschneckenextruders zur definierten chemischen Faserstoffmodifikation und zeigt ferner mögliche Einsatzgebiete dieser Extrudate im Papiererzeugungsprozess auf.

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5.8 Verarbeitung der Papiermaschinen-Papiere Erzeugung von

Papieren mit thermoplasti- schen Eigen- schaften

Aufgrund der ungenügenden Retention des Polyvinylalkohols an Faserstoffma- terialien erfolgte das Einbringen der Thermoplasten durch Einpressen der wasserlöslichen Compounds mittels Laborleimpresse (Sumet) bei Nipdrücken von F = 1000N und Walzenumdrehungsgeschwindigkeiten von ω = 1min^-1. Als anionischer Thermoplast wurde ein wasserlöslicher Compound gefertigt, bestehend aus 30% anionischem Faserstoff REX-162 (DS = 0,57) und 70%

Polyvinylalkohol (Poval 5-74), dessen DSC-Kurve in Abbildung 13 bei ca. 75°C einen Glasübergangspunkt und einen Schmelzbereich von 130 – 180°C anzeig- te. Mit Polyvinylamin (Xelorex ® RS 1100) fand ein kationischer Thermoplast Verwendung. Beide Thermoplasten-Materialien wurden in Wasser aufgelöst. In das in AP.7 hergestellte PM-Papier (wREX-161 = 50%) wurde mittels Leimpresse alternierend die gelösten Thermoplasten eingewalzt, beginnend mit dem katio- nischen Polymer. Zwischen jedem Einwalzschritt wurden dabei die Papiere auf nahezu Darrtrockenheit getrocknet. Insgesamt wurden die PM-Papiere mit 2, 4 und 6 Walzengängen gemäß in Abbildung 13 (links) modifiziert, was im Ergeb- nis zu thermoplastischen Eigenschaften (Absinken des Speichermoduls bei ca.

80°C und signifikant geringe Speichermoduln bei 190°C) der Papiere führt.

Erwartungsgemäß war der thermoplastische Charakter für das mit sechs Schichten Polymer-modifizierte Papier (6-lag.) am stärksten ausgeprägt.

Abbildung 13:

Ergebnisse der DMA-Prüfung der Referenzprobe und der mit Thermoplasten modifizierten PM- Papiere (links);

DSC-Kurve des anionischen Thermoplasten- Compounds (rechts)

Das Einbringen thermoplastischer Polymere in das Papiergefüge mittels Labor- leimpresse führt zu thermoplastischen Papiereigenschaften, die mittels DMA- Messungen in Abbildung 13 nachweisbar sind.

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6 Gesamtbewertung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Vorgehen Im nachfolgenden sollen alle Resultate der Extrusionsversuche sowie der auf der Papiermaschine gebildeten PM-Papiere bewertet werden. Durch Ziel- Ergebnis-Abgleiche sollen die drei Hauptziele der mechanischen Faser- stoffextrusion, der Reaktivextrusion und der Papierapplikation eingeschätzt werden.

Wirtschaftlich- keitsbetrachtung - Mechanische Faserstoffextru- sion

Die Nutzung des Doppelschneckenextruders ZSK 16Mc als mechanisches Zerfaserungs-/Zerkleinerungsaggregat hat ergeben, dass spezifische Energie- einträge von 250 – 2000kWht^-1 auf die Faserstoffe wirken, die damit z.T. deutlich über den üblichen Werten von 50 – 200kWht^-1 (zuzüglich der Leerlaufleis- tung) von bspw. Refinern liegen. In der Folge erfahren die Faserstoffe neben gewünschten Fibrillierungseffekten signifikante Fasereinkürzungen (vgl. Abbil- dung 1) was mit Blick auf die daraus resultierenden sinkenden Papierreißfestig- keiten als negativ zu bewerten ist.

Das Potenzial des Extrusionsaggregates liegt vor allem in der einfachen Erzeu- gung von hochzerkleinerten/-gemahlenen Faserstoffen. Aus den FiberLab- Messungen in Abbildung 1 sind signifikanten Faserlängenkürzungen hin zu mittleren Faserlängen von L(n)c ~ 0,2mm bestimmbar, die damit im Größenord- nungsbereich der mikrofibrillierten Cellulosen (MFC) liegen. Durch möglichst geringe Fasermengendurchsätze und Schneckendrehzahlen kann die Faser- kürzung gemäß Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.

maximiert werden, weiterhin sollte durch eine gesteigerte Anzahl von Knetele- menten der Faserabbau verstärkt sein. Die Möglichkeit zur einfachen Erzeu- gung von MFC-Stoffen auch ohne etwaige chemische Behandlungen ist somit im Extruder gegeben.

Reaktivextrusion Im Extruder konnten alle durchzuführenden Reaktionen der Faserstoffacetylie- rung, -acylierung und -carboxylierung erfolgreich unter Lösemittel-armen Reak- tionsbedingungen im Hochkonsistenzbereich bei kurzen Reaktionszeiten durchgeführt werden. Dies identifiziert den Doppelschneckenextruder als wirkungsvolles Reaktoraggregat.

Die Nutzung des Extruders zur Erzeugung definierter carboxymethylierter Faserstoffe bietet zur konventionellen zweistufigen Batchreaktion eine Reihe von Vorteilen; dazu zählen:

• Lösemittel-freie Reaktionsführung,

• einstufiger Prozessgestaltung,

• gezielte Synthese definierter DS-Werte sowie

• kontinuierliche Reaktorführung.

Die Eignung des Extruders zur oberflächlichen Fasermodifikation mit ε- Caprolacton eröffnet ferner die Möglichkeit der Herstellung kunststoffartiger Biomaterialien, die Gegenstand zahlreicher internationaler Forschungsvorhaben sind und zukünftig eine stärke Rolle auf dem Segment der Kunststoffe spielen werden.

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PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-FB 12/17 Papierapplikatio

n Die schnelle und unkonventionelle Synthese von anionischen Faserstoffen und deren Einsatz in herkömmlichen Papierrezepturen hat in Abbildung 12 gezeigt, dass deutliche Steigerungen in Bezug der Papierfestigkeiten sowie der Barrie- reeigenschaften erzielbar sind. Damit besteht die Möglichkeit, herkömmliche festigkeitssteigernde Additive wie bspw. CMC durch kostengünstigeren anionischen Faserstoff zu substituieren. Weiterhin erscheint es dadurch gegeben, die Festigkeits-steigernde Faserstoffmahlung bei der Papierproduktion zu minimie- ren, was im Ergebnis zu hochporösen und dimensionsstabilen Papieren führen kann.

Die Entwicklung thermoplastischer Papiere, die in Thermoforminganlagen umgeformt werden können, muss kritisch hinterfragt werden. Im Prinzip sind Papiere mit thermoplastischen Eigenschaften gemäß AP.8 (vgl. Abbildung 13) erzeugbar, jedoch konnte in parallelen Forschungsvorhaben der PTS gezeigt werden, dass die thermoplastischen Eigenschaften derartiger Verbunde nicht den Anforderungen von kommerziellen Thermoformingprozessen genügen.

Fazit Die Überführung des im Kunststoffsektor etablierten Verfahrens der Extrusions- technologie in den Faserstoffcluster weist für alle drei, oben definierten, Haupt- ziele Einsatzbereiche auf, die vorrangig für kmUs von Interesse sein dürften, da damit ggf. neue Produkte herstellbar und papierferne Märkte erschließbar sind.

Als Fazit des Forschungsvorlaufprojektes zeichnen sich folgende drei potenziel- len Einsatzmöglichkeiten der Faserstoffextrusion ab:

1. Erzeugung von MFC-Materialien

2. Erzeugung anionischer Faserstoffe, die das Potenzial der Erhöhung von Reißfestigkeiten in Papieren aufweisen

3. Erzeugung von cellulosebasierten Biokunststoffmaterialen

Ansprechpartner für weitere Informationen:

Dipl.-Ing. Alexander Feldner Tel. 03529 / 551-624

alexander.feldner@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung PTS Pirnaer Straße 37

01809 Heidenau Tel. 03529 / 551-60 Fax 03529 / 551-899 e-Mail: info@ptspaper.de www.ptspaper.de

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