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01.08.2001: Hydrosulfit gut für Bleichen von Papier - und ökoeffizient |
Von Susanne Ackermann
Damit holzhaltiges Papier weiß wird, muss es bei der Herstellung gebleicht werden. Dazu verwenden Papierhersteller spezielle Bleichchemikalien wie beispielsweise Hydrosulfit, das die BASF mit einer Kapazität von 60000 Tonnen im Jahr herstellt. Mit Hydrosulfit lassen sich aber nur mittlere Bleichqualitäten erzielen, wie sie beispielsweise für Zeitungspapier nötig sind. Richtig weißes Papier erhält man durch Bleiche mit Wasserstoffperoxid. Doch die Hydrosulfitbleiche ist kostengünstiger und weniger umweltbelastend als die Peroxidbleiche. Deshalb sollten Papierhersteller so weit wie möglich Hydrosulfit benutzen und nur für sehr gute Bleichqualitäten zusätzlich Wasserstoffperoxid verwenden.
So lautet das Ergebnis einer Ökoeffizienz-Analyse, bei der die BASF verschiedene Chemikalien für die Bleiche von Illustriertenpapier untersucht hat. Dr. Peter Saling, GUP/C: "Die Ökoeffizienz-Analyse erlaubt eine klare Empfehlung für Papierhersteller: Bei Papieren mit geringeren Weißgraden sollten sie auf Wasserstoffperoxid ganz verzichten, und bei der Produktion hochwertiger Papiere sollten sie mit Hydrosulfit vorbleichen."
Bei der Herstellung von holzhaltigem Papier wird zuerst Holz mit Wasser fein vermahlen. Der heiße Holzschliff wird mit Bleichmittel versetzt. In so genannten Bleichtürmen entzieht das Bleichmittel nun dem Brei die farbigen Bestandteile.
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Drei Bleichverfahren getestet
Drei Verfahren der Papierbleiche wurden in der Untersuchung miteinander verglichen: die beiden Chemikalien Hydrosulfit und Wasserstoffperoxid sowie zusätzlich das Borol-Verfahren, bei dem der Papierhersteller sich das Hydrosulfit in einem kleinen Reaktor selbst als ganz verdünnte Lösung herstellt und sofort weiterverarbeitet. Mit diesem Borol-Verfahren lassen sich ebenfalls nur mittlere Bleichqualitäten erzielen. Bei der Ökoeffizienz-Analyse werden die Auswirkungen auf die Umwelt von der Herstellung der Chemikalien über die Verwendung beim Papiermacher bis hin zu ihrem Verbleib in der Umwelt miteinander verglichen und den Kosten gegenübergestellt.
Ergebnis: Hydrosulfit kann Vorteile im Hinblick auf Ökobilanz und Kosten für sich verbuchen. Der Bleichvorgang mit Hydrosulfit ist, berechnet von "der Wiege bis zur Bahre", ökologisch weniger aufwändig als derjenige, in dem Wasserstoffperoxid verwendet wird. Der größte Pluspunkt beim Hydrosulfit: Man braucht keine zusätzlichen Hilfsstoffe. Anders beim Wasserstoffperoxid: Es entfaltet seine bleichende Wirkung nur dann, wenn mehrere Hilfsmittel zugegeben werden, beispielsweise Natronlauge und Wasserglas.
Diese Zusatzstoffe verschlechtern die Ökoeffizienz des Peroxids. Sie erhöhen Kosten und Energieverbrauch, der bei Peroxid über den gesamten Lebensweg doppelt so groß ist wie beim Hydrosulfit. Darüber hinaus verursachen die Hilfsstoffe zusätzliche Emissionen, sowohl bei ihrer Herstellung als auch bei der Bleiche selbst.
Ein weiterer Vorteil von Hydrosulfit ist der schonende reduktive Bleichvorgang. Mit dem aggressiven Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid werden die Holzfasern zum Teil zerstört. Das Ergebnis ist eine sehr hohe Belastung des Abwassers beim Papiermacher mit gelöstem Kohlenstoff (TOC) und eine schlechtere Reißfestigkeit des Papiers.
Das Borol-Verfahren schneidet im Hinblick auf die Ökoeffizienz besser ab als die Peroxid-Bleiche, hat aber ebenfalls Nachteile: Der Hersteller braucht zusätzlich Schwefeldioxid und Natronlauge, um daraus Hydrosulfitlösung herzustellen und so die bleichende Wirkung zu erreichen. Hydrosulfit belastet über den gesamten Lebensweg bilanziert die Umwelt am wenigsten und liegt bei den Kosten knapp nach dem Borolverfahren auf Platz zwei.
Eine Eigenschaft von Hydrosulfit, die der Anwender beachten muss, ist seine Selbstentzündlichkeit bei Kontakt mit wenig Wasser. Dies lässt sich aber bei Einhaltung weniger Vorschriften sicher handhaben. Saling: "Hydrosulfit muss sorgfältig vor Feuchtigkeit geschützt werden, aber das ist eine Frage der richtigen Technik. Die BASF bietet ihren Kunden Know-how, wie man dieses Problem in den Griff bekommt."
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