[0001] Die vorliegende Erfmdung betrifft die Verwendung von Arabinoxylanen als Additiv in
der Papierherstellung.
[0002] Die mechanischen Eigenschaften von Papier werden durch eine Reihe unterschiedlicher
Parameter chemischer und physikalischer Natur beeinflusst. Mehrere Theorien zur Erklärung
der Reißfestigkeits-Eigenschaften von Papier wurden vorgeschlagen, die meisten davon
betonen die besondere Relevanz der Faser-Faser-Bindung. Unter den am häufigsten zitierten
ist die Theorie, welche die Faktoren der Zwischenfaserbindungskraft der gebundenen
Fläche und der Faserlänge beinhaltet.
[0003] Allgemeine Übereinstimmung herrscht darüber, dass die nativ im Zellstoff vorhandenen
Hemicellulosen die Reißfestigkeit verbessern und zur Bildung stärkerer Faserbindungen
beitragen. Diese Hemicellulosen werden aber je nach Rohstoff und Holzaufschlussverfahren
während der Zellstofferzeugung stark verändert und zu einem erheblichen Prozentsatz
zerstört.
[0004] Der Einsatz von Xylanen als Additiv in der Papierherstellung ist grundsätzlich bekannt.
So beschrieben Naterova et al. (Papir a celuloza, 41, (7-8), V23-V30, 1986) den Zusatz
von Maisxylanen zu Packpapier. Dabei konnte durch Zusatz von 2 % Xylan die Biegefestigkeit
um 172 % gesteigert werden.
[0005] DE 44 09 372 A1, US 5 810 972, und WO 2004/031477 A1 beschreiben den Zusatz von hochgemahlenem
Birkenzellstoff und Lenzing-Xylan im Bereich von 0,005 bis 0,14 % WO 2004/031477 A1)
bzw. 0,15 bis 1,5 % (US 5 810 972, DE 44 09 372 A1) zu Tissue Produkten. Dabei wird
eine positive Wirkung der Xylane bzw. des xylanreichen hochgemahlenen Birkenzellstoffs
auf die Weichheit des Tissue Produktes und das Verhalten der Papierbahn am Trockenzylinder
beschrieben. Die Bruchfestigkeit konnte in Maschinenrichtung um 15 bis 73 % und quer
zur Laufrichtung um 17 bis 90 % gesteigert werden. Angeblich wurde auch das Verhalten
in der Trockenpartie positiv beeinflusst, was aber nicht numerisch erfasst werden
konnte, sondern nach der Erfahrung des Papiermachers beurteilt wurde
[0006] In den oben genannten Anmeldungen wird der Einsatz von Xylanen aus dem Rohstoff Holz
und seinen Folgeprodukt Zellstoff besprochen. Insbesondere wird der Einsatz von Acetyl-4-O-Methyglucuronoxylan
aus Laubholz und von aus Arabino-4-O-Methylglucuornoxylan aus Nadelholz genannt. Die
Beispiele zum Einsatz von Xylanen benennen das Lenzing-Xylan. Dieses Produkt wird
durch alkalische Extraktion von Buchenholzzellstoff im Viskoseprozess gewonnen und
weist nur geringe Polymerisationsgrade von etwa 35 auf.
[0007] Es sind demnach verschiedene Xylane auf ihre Eigenschaften für die Fasereigenschaften
oder als Papieradditiv untersucht worden. Die genannten Arbeiten zeigen aber, dass
eine Verbesserung der Reißlänge mit einer Abnahme anderer Festigkeitseigenschaften
oder einer nicht akzeptablen Verschlechterung der optischen Eigenschaften einhergeht.
[0008] Es besteht daher weiterhin Bedarf an einem kostengünstigen Papieradditiv, das eine
Verbesserung der Papiereigenschaften, insbesondere der Festigkeiten, des Bulks und
der optischen Eigenschaften bewirkt.
[0009] Es wurde nun überraschend festgestellt, dass der Zusatz von Arabinoxylanen zur Pülpe
während der Papierherstellung eine deutliche Verbesserung der Papiereigenschaften
ermöglicht. Durch den Einsatz von Arabinoxylan werden die Reißlänge, die Durchreißfestigkeit
und auch der Bulk d.h. das Volumen der Papiere verbessert. Durch die Verbesserung
des Bulks werden zusätzlich zu den Festigkeitseigenschaften auch die optischen Eigenschaften
der Papiere verbessert. Überraschenderweise wird im Vergleich zu anderen Xylanen wie
4-O-Methylglucuronoxylan aus Laubhölzern oder den Lenzing-Xylanen eine deutlich höhere
Verbesserung der Papiereigenschaften erreicht.
[0010] Ein Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von Arabinoxylanen als Additiv
in der Papierherstellung.
[0011] Geeignete Arabinoxylane sind Polysaccharide die beispielsweise in verschiedenen Einjahrespflanzen
und landwirtschaftlichen Reststoffen wie z.B. Haferspelzen, Stroh oder Mais enthalten
ist. Die Arabinoxylane, können mit den unterschiedlichsten Extraktionstechniken z.B.
mit Wasser, Dampf oder Lösungsmitteln unter Einsatz von verschiedensten Hilfschemikalien
sowie durch enzymatische Isolierungs- und Reinigungsschritte gewonnen werden. Vorzugsweise
fmden alkalisch extrahierte Arabinoxylane und insbesondere Arabinoxylane aus Haferspelzen
Verwendung, die z.B. durch Extraktion der Haferspelzen mit wässriger alkalischer Lösung
unter Gewinnung eines alkalischen Extrakts und nachfolgende Fällung des alkalischen
Extrakts in einem Fällbad aus Wasser und einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit
A, wobei der alkalische Extrakt vor der Fällung nicht neutralisiert wird, erhalten
werden können.
[0012] Die Besonderheit der Arabinoxylane aus Haferspelzen im Vergleich zu den Xylanen aus
Laubholz und Nadelholz besteht darin, dass diese eine vergleichsweise hohe Anzahl
an Arabinose-substituenten aufweisen aber nicht die in Laub- und Nadelholzxylanen
auftretenden 4-O-Methylglucuronsäuren. Im Vergleich zu Xylanen aus Zellstoffen wie
dem Lenzing-Xylan, weisen die Arabinoxylane eine sehr viele höhere Kettenlänge auf.
[0013] Unter Arabinoxylanen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Xylane verstanden,
die an ihrer Hauptkette 5 bis 20 % (w/w, bezogen auf Gesamtprobe), bevorzugt 7 bis
15 %, besonders bevorzugt 8 bis 13 % Arabinose-Substituenten, und weniger als 5 %,
bevorzugt weniger als 2 %, besonders bevorzugt weniger als 1 % 4-O-Methylglucuronsäure-Substituenten
tragen (chromatographische Zuckerbestimmung nach saurer Hydrolyse).
[0014] Arabinoxylane, die durch Extraktion von Haferspelzen mit wässriger alkalischer Lösung
unter Gewinnung eines alkalischen Extrakts und nachfolgende Fällung des alkalischen
Extrakts in einem Fällbad aus Wasser und einer mit Wasser mischbaren organischen Flüssigkeit
A, wobei der alkalische Extrakt vor der Fällung nicht neutralisiert wird, erhalten
werden, sind besonders bevorzugt. Solche Arabinoxylane weisen auch nach einer eventuellen
Bleichstufe üblicherweise Kettenlängen von mindestens 100 auf. Zumeist liegen die
Kettenlängen dieser Arabinoxylane im Bereich 120 bis 240.
[0015] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zellstoffpülpe
umfassend das Kontaktieren einer konzentrierten Lösung oder Suspension eines Arabinoxylans
mit Zellstoff oder einem Stoffsystem, welches Zellstoff enthält.
[0016] In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Arabinoxylan-Lösung oder -Suspension
vor der Blattbildung zur Fasersuspension zugesetzt. Die Wirkung des Arabinoxylans
erfolgt auch in Kombination mit anderen Papierchemikalien, die vor, nach oder gemeinsam
mit dem Arabinoxylan in den Faserstoff eingebracht werden. Dadurch ist der Einsatz
von Arabinoxylan für die verschiedensten Produkte der Papierindustrie vorteilhaft.
[0017] Übliche andere Papierchemikalien sind beispielsweise Nassfestmittel, Füllstoffe,
Retentionsmittel, Fixiermittel, Entschäumer, Entlüfter, Leimungsmittel, Optische Aufheller
und Farbmittel.
[0018] Eine homogene Lösung oder Suspension des Arabinoxylans kann beispielsweise durch
starke mechanische Belastung wie Rühren, durch Temperatureinwirkung oder mit Hilfe
von Chemikalien, vorzugsweise basischen Chemikalien wie Alkali- oder Erdalkalihydroxiden,
vorzugsweise NaOH, erreicht werden. Die Konzentration der Arabinoxylan-Lösung oder
-Suspension kann in einem weiten Bereich von 0,1 % bis 40 % (w/w) variiert werden.
Bevorzugt ist der Bereich von 0,1 bis 25 % (w/w), besonders bevorzugt der Bereich
von 0,5 % bis 10 % (w/w).
[0019] Die Arabinoxylan-Lösung oder -Suspension kann dann mit dem Zellstoff und den gewünschten
Papierhilfsmitteln und Additiven in hoher Stoffdichte (Feststoffgehalt) von bis zu
20 % inkubiert werden, bevor der Zellstoff in den Stoffauflauf der Papiermaschine
gelangt. Dann können durch Abpressen der überstehenden Lösung eventuell nicht adsorbierte
Chemikalien für den nächsten Ansatz verwendet werden.
[0020] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Zellstoff im Stoffauflauf,
d.h. unmittelbar vor dem Eintritt in die Maschine zur Papierherstellung mit den Additiven
und der Arabinoxylan-Lösung oder -Suspension in beliebiger Reihenfolge vermischt werden.
Die Zugabe des Arabinoxylans im Stoffauflauf erzielt dabei in der Regel bessere Ergebnisse
als die vorherige Inkubation mit dem Zellstoff.
[0021] In einer weiteren Ausführungsform der Erfmdung wird Arabinoxylan-Lösung oder -Suspension
zur Zellstoffsuspension vor der Mahlung der Zellstofffasern zugegeben.
[0022] Zumeist wird in einer Produktformulierung nach Erreichen einer optimalen Einsatzmenge
durch eine weiter Erhöhung des Arabinoxylaneinsatzes keine weitere Steigerung der
Festigkeiten und des Bulks bewirkt. Die optimale Einsatzmenge ist davon abhängig,
welche anderen Papierhilfsmittel in der Masse eingesetzt werden, so dass die Einsatzmenge
des Arabinoxylans bezogen auf Zellstoff in einem weiten Bereich von 0,1 % bis zu 40
% (w/w) betragen kann. Vorzugsweise werden aber Einsatzmengen zwischen 0,5 und 10
% Arabinoxylan verwendet. Zumeist wird bei Einsatz von Papieradditiven bereits bei
geringeren Arabinoxylankonzentrationen das Optimum der Festigkeitssteigerungen erreicht.
[0023] Die Erfindung wird im folgenden durch einige Ausführungsbeispiele verdeutlich, ohne
sie jedoch darauf zu beschränken.
Beispiele
[0024] In den nachfolgenden Beispielen sind, soweit nicht anders vermerkt, die Zusammensetzungen
der Xylane angegeben als % w/w bezogen auf Gesamtprobe, erhalten durch chromatographische
Zuckerbestimmung nach saurer Hydrolyse
4-O-Methylglucuronsäure
Beispiel 1 (erfindungsgemäß)
[0025] Ein Arabinoxylan aus Haferspelzen (9,5 % Arabinose, <1 % 4-O-Methylglucuronsäure,
DP ca. 160) wurde unter Bildung einer 5-%igen Lösung in Wasser unter Erhitzen gelöst.
20 g Nadelholz-Sulfitzellstoff wurden in Wasser suspendiert und mit der Xylanlösung
in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen versetzt. Für Versuche mit höheren Einsatzmengen
an Xylanlösung wurden jeweils entsprechend geringere Wassermenge zur Suspendierung
des Zellstoffs eingesetzt. Nach Zugabe der Xylan-Suspensionen betrug die Stoffdichte
des Zellstoffs jeweils 7,1 %. Die Versuchsansätze wurden jeweils für 2 h bei 50°C
inkubiert. Nach der Inkubation wurde der Zellstoff über eine Nutsche abgesaugt.
[0026] Der Zellstoff wurde dann nach ISO 5264-3 in einer Jokro-Mühle 2,5 min gemahlen und
Prüfblätter nach ISO 5269-2 (Rapid-Köthen method) erzeugt. Die Prüfung der Festigkeiten
erfolgte nach ISO1974 (DIN EN 21974).
Tabelle 1
| Menge Arabinoxylan in % (w/w) bzg. auf Zellstoff |
Reißlänge (km) |
| 0 (Referenz) |
2734 |
| 7,5 |
3473 |
| 22,5 |
3935 |
| 37,5 |
4199 |
[0027] Die Daten in Tabelle 1 zeigen, dass gegenüber dem Referenz-Zellstoff ohne Xylaneinsatz
die mit Arabinoxylan aus Haferspelzen behandelten Zellstoffe erheblich höhere Festigkeiten
aufweisen. Die Reißlänge steigt dabei mit steigendem Xylaneinsatz an. Die höchste
Steigerung der Reißlänge durch Zugabe von Arabinoxylan aus Haferspelzen beträgt 1465
m.
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
[0028] Ein 4-O-Methylglucuronoxylan aus Birkenholz (keine Arabinose-Seitenketten, 8,8 %
molares Verhältnis 4-O-Methylglucuronsäure bezogen auf Xyloseeinheiten, bestimmt per
1H-NMR, DP ca. 95) wurde als 5-%ige Lösung in Wasser unter Erhitzen gelöst. 20 g Nadelholz-Sulfitzellstoff
wurden in Wasser suspendiert und mit der Xylanlösung versetzt. Für Versuche mit höheren
Einsatzmengen an Xylanlösung wurden jeweils entsprechend geringere Wassermengen zur
Suspendierung des Zellstoffs eingesetzt. Nach Zugabe der Xylan-Suspensionen betrug
die Stoffdichte des Zellstoffs jeweils 7,1 %. Die Versuchsansätze wurde jeweils für
2 h bei 50°C inkubiert. Nach der Inkubation wurde der Zellstoff über eine Nutsche
abgesaugt.
[0029] Der Zellstoff wurde dann nach ISO 5264-3 in einer Jokro-Mühle 2,5 min gemahlen und
Prüfblätter nach ISO 5269-2 (Rapid-Köthen method) erzeugt. Die Prüfung der Festigkeiten
erfolgte nach ISO1974 (DIN EN 21974).
Tabelle 2
| Menge 4-O-Methylglucuronoxylan in % (w/w) bzg. auf Zellstoff |
Reißlänge (km) |
| 0 (Referenz) |
2734 |
| 7,5 |
2983 |
| 22,5 |
3126 |
| 37,5 |
3189 |
[0030] Die Daten in Tabelle 2 zeigen, dass das 4-O-Methylglucuronoxylan aus Birkenholz nur
eine sehr geringe Steigerung der Festigkeiten bewirken kann. Die Wirkung dieses Xylanes
beträgt weniger als 31 % der Wirkung des Arabinoxylans aus Haferspelzen.
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
[0031] Das Lenzing-Xylan aus Buchenholzzellstoff (keine Arabinose-Seitenketten, ca. 1 %
4-O-Methylglucuronsäure, DP ca. 35) wurde als 5-%ige Lösung in Wasser unter Erhitzen
gelöst. 20 g Nadelholz-Sulfitzellstoff wurden in Wasser suspendiert und mit der Xylanlösung
versetzt. Für Versuche mit höheren Einsatzmengen an Xylanlösung wurden jeweils entsprechend
geringere Wassermengen zur Suspendierung des Zellstoffs eingesetzt. Nach Zugabe der
Xylan-Suspensionen betrug die Stoffdichte des Zellstoffs jeweils 7,1 %. Die Versuchsansätze
wurde jeweils für 2 h bei 50°C inkubiert. Nach der Inkubation wurde der Zellstoff
über eine Nutsche abgesaugt.
[0032] Der Zellstoff wurde dann nach ISO 5264-3 in einer Jokro-Mühle 2,5 min gemahlen und
Prüfblätter nach ISO 5269-2 (Rapid-Köthen method) erzeugt. Die Prüfung der Festigkeiten
erfolgte nach ISO1974 (DIN EN 21974).
[0033] Die Daten in Tab. 3 zeigen, dass das "Lenzing-Xylan" aus Buchenholzzellstoff nur
eine sehr geringe Steigerung der Festigkeiten bewirken kann. Die Wirkung dieses Xylanes
beträgt nur 36 % der Wirkung des Arabinoxylans aus Haferspelzen.
Tabelle 3
| Menge Lenzing-Xylan in % (w/w) bzg. auf Zellstoff |
Reißlänge (km) |
| 0 (Referenz) |
2734 |
| 7,5 |
3010 |
| 22,5 |
3000 |
| 37,5 |
3260 |
Beispiel 4
[0034] Ein Arabinoxylan (9,5 % Arabinose, <1 % 4-O-Methylglucuronsäure, DP ca. 160) aus
Haferspelzen wurde als 5-%ige Lösung in Wasser unter Erhitzen gelöst. Ein Nadelholz-Sufitzellstoff
wurde dann nach ISO 5264-3 in einer Jokro-Mühle 2,5 min gemahlen und Prüfblätter nach
ISO 5269-2 (Rapid-Köthen method) erzeugt. Die Arabinoxylanlösungen wurden dabei jeweils
in der Bütte zugegeben, die für die Portionierung der Suspension für die einzelnen
Prüfblätter eingesetzt wird. In der Bütte werden jeweils 16 g Zellstoff in einer Gesamtflüssigkeit
von 6,67 1 mit einer Stoffdichte von 0,24 % egalisiert. Die Arabinoxylanlösung wurde
entsprechend der jeweils Einsatzmenge zugegeben. Nach 5 min erfolgte die Portionierung
und die Bildung der Prüfblätter. Alle Versuche wurden bei Raumtemperatur durchgeführt.
Die Prüfung der Festigkeiten erfolgte nach ISO1974 (DIN EN 21974).
Tabelle 4 Einfluss von Arabinoxylan aus Haferspelzen auf die Reißlänge von Nadelholz-Sulfitzellstoff
Der Arabinoxylaneinsatz erfolgte bei einer Stoffdichte von 0,24 % nach der Mahlung
des Zellstoffes
| Arabinoxylaneinsatz % (w/w) bzg. auf Zellstoff |
Reißlänge (km) |
| Referenz |
2830 |
| 4,7 |
3759 |
| 9,4 |
4216 |
| 28,1 |
4031 |
[0035] Die Reisslänge kann durch die Zugabe von Arabinoxylan aus Haferspelzen gegenüber
dem Referenzversuch um mehr als 1000 m verbessert werden. Bei diesem Zugabemodus können
die Festigkeitssteigerungen bereits bei geringeren Einsatzmengen des Arabinoxylans
erreicht werden.
Beispiel 5
[0036] Ein Arabinoxylan aus Haferspelzen (9,5 % Arabinose, <1 % 4-O-Methylglucuronsäure,
DP ca. 160) wurde als 5-%ige Lösung in Wasser unter Erhitzen gelöst. Ein Nadelholz-Sufitzellstoff
wurde dann nach ISO 5264-3 in einer Jokro-Mühle 2,5 min gemahlen und Prüfblätter nach
ISO 5269-2 (Rapid-Köthen method) erzeugt. Die Xylanlösungen wurden dabei jeweils in
der Bütte zugegeben, die für die Portionierung der Suspension für die einzelnen Prüfblätter
eingesetzt wird. In der Bütte werden jeweils 16 g Zellstoff in einer Gesamtflüssigkeit
von 6,67 1 mit einer Stoffdichte von 0,24 % egalisiert. Ein kationisches Polyamid-Epichlorhydrinharz
wurde als Papierhilfsmittel zugegeben und für 5 min in die Suspension eingerührt.
Die Dosierung des Papieradditivs entsprach bei allen durchgeführten Versuchen konstant
einer Ladungsdichte von 0,013 meq/g Zellstoff. Anschließend wurde jeweils die Zudosierung
der Arabinoxylanlösungen vorgenommen. Nach 5 min erfolgte die Portionierung und die
Bildung der Prüfblätter. Alle Versuche wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. Die
Prüfung der Festigkeiten erfolgte nach IS01974 (DIN EN 21974).
Tabelle 5 Einfluss von Arabinoxylan aus Haferspelzen auf die Reißlänge von Nadelholz-Sulfitzellstoff
bei gleichzeitigem Einsatz eines Papieradditivs. Der Arabinoxylaneinsatz erfolgte
bei einer Stoffdichte von 0,24 % nach der Mahlung des Zellstoffes
| Xylaneinsatz % (w/w) bzg. auf Zellstoff |
Arabinoxylan mit Papieradditiv Reißlänge (km) |
| Referenz |
3944 |
| 0,09 |
3992 |
| 0,93 |
4698 |
| 2,3 |
5486 |
| 4,7 |
5629 |
| 7,0 |
5710 |
| 9,4 |
5728 |
[0037] Die Reisslänge kann durch die Zugabe von Arabinoxylan gegenüber dem Referenzversuch
erneut erheblich gesteigert werden. Es wird an der Referenz deutlich, dass durch den
Einsatz des Papieradditivs die Festigkeiten generell auf einem höherem Niveau liegen.
Für die Wirkung des Arabinoxylans wird aber in der Wechselwirkung mit dem Papieradditiv
ein synergistischer Effekt deutlich. Die Steigerungen der Reißlänge betragen jetzt
sogar bis zu ca. 1800 m. Dabei werden die höheren Festigkeitssteigerungen sogar bei
deutlich geringeren Arabinoxylaneinsatzmengen wirksam als bei den Versuchen ohne Papieradditiv.
Beispiel 6
[0038] Ein Arabinoxylan aus Haferspelzen (9,5 % Arabinose, <1 % 4-O-Methylglucuronsäure,
DP ca. 160) wurde als 5-%ige Lösung in Wasser unter Erhitzen gelöst. Ein Buchenholz-Sulfitzellstoff
wurde nach ISO 5264-3 in einer Jokro-Mühle für 2,5 min, 5 min, 10 min, 15 min und
20 min gemahlen. Anschließend wurden Prüfblätter nach ISO 5269-2 (Rapid-Köthen-method)
erzeugt. Die Arabinoxylanlösungen wurden dabei jeweils mit 9,4 % (bzg. auf Zellstoff)
in der Bütte zugegeben, die für die Portionierung der Suspension für die einzelnen
Prüfblätter eingesetzt wird. In der Bütte werden jeweils 16 g Zellstoff in einer Gesamtflüssigkeit
von 6,67 1 mit einer Stoffdichte von 0,24 % egalisiert. 5 min nach Zugabe der Arabinoxylanlösung
erfolgte die Portionierung und die Bildung der Prüfblätter. Alle Versuche wurden bei
Raumtemperatur durchgeführt. Die Prüfung der Festigkeiten erfolgte nach ISO1974 (DIN
EN 21974). Lichtstreuungskoeffizienten wurden nach Vorschrift SCAN C 27:76 bestimmt.
[0039] Die Untersuchungen zeigten, dass nicht nur die Zugfestigkeit (Tensile), sondern auch
die Durchreißfestigkeit (Tear) der Zellstoffe durch die Arabinoxylan-Zugabe gesteigert
wurde. Der Tear-Tensile-Plot gibt die Möglichkeit Zugfestigkeit und Durchreißfestigkeit
aller Proben aus der Mahlgradreihe gemeinsam zu betrachten (Figur 1, Einfluss von
Arabinoxylan aus Haferspelzen (9,38 % bez. auf Zellstoff) auf den Tear-Tensile-Plot
von Buchen-Sulfitzellstoff). Es wird deutlich, dass die Proben mit Zugabe des Arabinoxylans
in beiden Festigkeiten deutlich bessere Werte aufweisen, so dass die gesamte Kurve
zu einem höheren Niveau verschoben ist.
[0040] Das spezifische Volumen der Zellstoffe wird durch den Bulk bezeichnet, der in Figur
2 gegen die Tensile-Zugfestigkeit aufgetragen ist (Einfluss von Arabinoxylan aus Haferspelzen
(9,38 % bez. auf Zellstoff) auf den Bulk-Tensile-Plot von Buchen-Sulfitzellstoff).
Es wird deutlich, dass die Kurve für die verschiedenen Punkte der Mahlgradkurve zu
höheren Bulk-Werten verschoben ist. Um ein Produkt mit den gewünschten Festigkeiten
zu erzeugen, kann durch Zugabe des Arabinoxylans ein höheres Blattvolumen erzeugt
werden. Der erhöhte Bulk führt zu einer Erhöhung des Lichtstreuungskoeffizienten und
damit zu besseren optischen Eigenschaften.
1. Verwendung von Arabinoxylanen als Additiv in der Papierherstellung.
2. Verfahren zur Herstellung einer Zellstoffpülpe umfassend das Kontaktieren einer konzentrierten
Lösung oder Suspension eines Arabinoxylans mit Zellstoff oder einem Stoffsystem, welches
Zellstoff enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Arabinoxylans bezogen auf Zellstoff zwischen 0,1 und 40 % beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Arabinoxylan mit dem Zellstoff bei Stoffdichten bis zu 20 % inkubiert wird, bevor
weitere Papieradditive im Prozess eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Arabinoxylan mit dem Zellstoff bei Stoffdichten bis zu 20 inkubiert wird nachdem
der Zusatz von Papieradditiven erfolgte
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Arabinoxylan dem Zellstoff im Stoffauflauf oder kurz vor dem Stoffauflauf zugesetzt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Zellstoff nach dem Zusatz von Arabinoxylan einer Mahlung in geeigneten Aggregaten,
vorzugsweise Refinern, unterzogen wird.
8. Zellstoffpülpe enthaltend Zellstoff und 0,1 % bis zu 40 % (w/w, bezogen auf Zellstoff)
Arabinoxylan.
9. Zellstoffpülpe gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Arabinoxylan an seiner Hauptkette 5 bis 20 % Arabinose-Substituenten und weniger
als 5 % 4-O-Methylglucuronsäure-Substituenten trägt.
10. Arabinoxylane , dadurch gekennzeichnet, dass sie an ihrer Hauptkette 5 bis 20 % (w/w, bezogen auf Gesamtprobe), bevorzugt 7 bis
15 %, besonders bevorzugt 8 bis 13 % Arabinose-Substituenten, und weniger als 5 %,
bevorzugt weniger als 2 %, besonders bevorzugt weniger als 1 % 4-O-Methylglucuronsäure-Substituenten
tragen.