Miscanthus Hybride als vielversprechender Rohstoff
Alternative Faserstoffe
Diese Studie untersucht das Potenzial von Miscanthus-Hybriden als Rohstoff für die Zellstoffproduktion, indem ihre chemischen und morphologischen Eigenschaften analysiert und verschiedene Aufschlussverfahren verglichen werden. Ziel ist es, das effizienteste Verfahren zu identifizieren und die Eignung der resultierenden Fasern für die Papier- und Tissue-Produktion zu bewerten. Die Ergebnisse sollen zur Optimierung der Nutzung von Miscanthus als nachhaltige Alternative in der Papierindustrie beitragen.
Projektbeschreibung
Diese Forschung untersucht das Potenzial von Miscanthus-Hybriden als Rohstoff für die Zellstoffproduktion und schlägt eine Brücke zwischen der landwirtschaftlichen Biomasseproduktion und der industriellen Papierherstellung.
Zunächst erfolgt eine detaillierte Charakterisierung der chemischen und morphologischen Eigenschaften verschiedener Miscanthus-Hybriden im Vergleich zu Miscanthus × giganteus. Dies ermöglicht eine Bewertung ihrer Eignung für die Zellstoffherstellung sowie eine Analyse potenzieller Vor- und Nachteile.
Um das effektivste Aufschlussverfahren zu bestimmen, werden verschiedene Methoden untersucht darunter Soda-Kochung, Magnesiumhydroxid-Kochung oder Acetosov-Kochung. Jede Methode wird sowohl auf Miscanthus × giganteus als auch auf eine ausgewählte Hybridvariante angewendet, um Zellstoffausbeute, Effizienz und Faserqualität direkt zu vergleichen.
Das beste Verfahren wird anschließend zur Herstellung von Zellstoff aus mehreren Miscanthus-Hybriden verwendet. Dabei werden die Faserqualität und die Verarbeitbarkeit analysiert, um die am besten geeignete Hybridvariante für die Papierherstellung zu identifizieren.
Ein besonderer Fokus liegt auf der Eignung von Miscanthus-Zellstoff für die Produktion von Hygienepapieren. Dazu werden die Zellstoffproben in Mahlversuchen mit 0, 500, 1000 und 2000 Umdrehungen in einer PFI-Mühle bearbeitet. Anschließend erfolgt eine Bewertung mechanischer Eigenschaften und der Weichheit. Die Ergebnisse werden mit Standard-Tissue-Zusammensetzungen (80 % Eukalyptus / 20 % NBSK sowie 100 % Eukalyptus-Zellstoff) verglichen, um das Potenzial von Miscanthus als Alternative zu bewerten.
Durch die systematische Analyse verschiedener Hybriden, die Optimierung von Aufschlussmethoden und die Untersuchung der hergestellten Papiere, soll diese Studie Erkenntnisse über die Nutzung von Miscanthus als nachhaltige Faserquelle für die Zellstoff- und Papierindustrie liefern.
FK05 – Technische Systeme, Prozesse und Kommunikation
Sustainable Materials and Product Design
WEPA Nederland B.V., Swalmen; Hannelore Gallin-Ast
01.09.2024 – 01.05.2025
„Extraktion von Zellstoff aus Nicht-Holzpflanzen und Vergleich mit Holzpflanzen“
DOI: 10.1002/cite.202200154