Müller-Mederer, Christoph (2002)
Die Rotfärbung von aufbereitetem Altpapierstoff (Deinkingstoff).
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Im Bereich höherwertiger graphischer Papiere (ungestrichene und gestrichene holzhaltige Papiere als SC- und LWC-Papiere) befindet sich das Potenzial für eine Steigerung des Altpa-piereinsatzes. Für den Einsatz von aufbereitetem Altpapierstoff (Deinkingstoff) in höherwer-tigen graphischen Papieren sind die optischen Eigenschaften von entscheidender Bedeutung. Dem entgegen steht die phasenweise auftretende Rotfärbung von Deinkingstoff. Eine Rotfär-bung liegt vor, wenn die Maßzahl a* des CIELAB-Farbraums den Wert von +1 überschreitet. Um die Ursachen der Rotfärbung und Gegenmaßnahmen untersuchen zu können, wurden verschiedene chemische Analysegänge entwickelt. Der Einsatz von Dünnschicht- und Hoch-leistungsflüssigkeitschromatographie ermöglichte die Identifikation der ursächlichen Substan-zen. Die kolorimetrische Bestimmung der Konzentration der Substanzen fand unter Verwen-dung einer Molekülabsorptionsspektroskopie statt. Die Beurteilung der Rotfärbung berück-sichtigte gleichermaßen die Konzentration und den optischen Effekt - ausgedrückt durch die Maßzahlen des CIELAB-Farbraums - eines Farbmittels. Ursache der Rotfärbung sind verlackte BONS- und ?-Naphthol-Pigmente sowie Farbmittel auf Rhodaminbasis. Die genannten Farbmittel gelangen über Illustrationstiefdruck- und Off-setdruckfarben in die aufzubereitende Altpapiermischung. Als Ergebnis einer Modellierung des Zerfaserungsprozesses anhand eines Probedrucks offenbart sich die Zugabe an Natronlau-ge als der wichtigste Prozessparameter, der die Deinkbarkeit der verlackten Azopigmente negativ beeinflusst. Farbstoffe auf Rhodamin B-Basis werden häufig zur Nuancierung von Illustrationstiefdruckfarben verwendet. Im Rahmen der Modellierung zeigte sich keine signi-fikante Abhängigkeit der Deinkbarkeit eines Rhodaminfarbstoffs von den Prozessparametern. Aufgrund einer schlechteren Ablösung von der Faser fällt die Deinkbarkeit des Farbstoffs in Relation zu einem verlackten Azopigment niedriger aus. Der Unterschied zu anderen bunten Druckfarben (Cyan, Gelb) resultiert weniger aus einem niedrigeren Wirkungsgrad der Druckfarbenentfernung, sondern aus dem generellen Einfluss roter Druckfarbenpartikel auf das Reflexionsvermögen. Verbleibende Konzentrationen im deinkten Altpapierstoff besitzen keine positive Wirkung auf den Weißgrad oder den Hellbe-zugswert, sondern werden visuell als störend wahrgenommen. Im Rahmen der Altpapieraufbereitung kann eine Rotfärbung, verursacht durch verlackte Azo-pigmente, neben einer Druckfarbenflotation wirkungsvoll mittels reduktiver Dithionitbleiche, Umstellung auf pseudoneutrale Fahrweise und Druckentspannungsflotation verringert wer-den. Eine Modifikation der Zerfaserungsbedingungen und die Entfärbung mit konventionellen Bleichstufen erlauben dagegen keine Verringerung der Konzentration von Rhodaminfarbmit-teln. Im Sinne eines präventiven Handelns ist langfristig die Verbesserung der Deinkbarkeit von Druckprodukten anzustreben, die eine Rotfärbung verursachen. Neben dem Bedruckstoff spielt die Zusammensetzung der Druckfarbe eine wichtige Rolle. Die Deinkbarkeit von Dru-cken lässt sich durch den Herstellungsprozess eines verlackten Azopigments, die Verwendung von alkalistabilen Pigmenten und einen höheren Bindemittelanteil nicht entscheidend verbes-sern. Vor dem Hintergrund, dass verlackte Azopigmente die wichtigsten Rotpigmente dar-stellen und die o.g. prozesstechnologischen Optionen bestehen, liegt kein akuter Optimie-rungsbedarf vor. Rhodaminfarbmittel lassen sich schlechter als verlackte Azopigmente flotie-ren und sind mit konventionellen Bleichstufen nicht zu entfärben. Die Verringerung, die Sub-stitution oder der Verzicht von Rhodaminfarbmitteln in Druckfarben sind deshalb in Erwä-gung zu ziehen. Aus Sicht des Deinkingprozesses sollte ein Substitut gut flotierbar und irre-versibel entfärbbar sein.

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