Recycling
Recycling-Verfahren
Altpapiersorten
Verbrauchsmengen und Einsatzquoten von Recycling-Papier
Tips und Tricks für das Drucken auf Recycling-Papier
Abfallquoten und Entsorgung
Das Wort Recycling ist der englische Begriff für die Wiederverwendung gebrauchter Materialien und hat seinen Ursprung im Griechischen: cyclos = Kreis. In der Papierherstellung ist die Idee des Recyclings schon seit Jahrhunderten ein fester Bestandteil. Jahrhundertelang wurden Lumpen für die Papierherstellung wiederverwendet; seit dem letztem Jahrhundert in steigendem auch Altpapier.
Recyclingpapier ist das aus verschiedenen Altpapiersorten wiederhergestellte Papier. Es besteht aus 100 % Altpapier und wird in verschiedenen Qualitäten als Druck- und Schreibpapier produziert.
Ein Papier kann nicht beliebig oft recycelt werden. Die Faserqualität verschlechtert sich mit jedem Durchgang. Bei jedem Durchgang wird die Faser durch den Mahlvorgang und Chemikalien beschädigt. Durch die Zugabe von frischen Faserstoffen wird der Qualitätsverschlechterung entgegengewirkt.
Papierrecycling ist heute ein nicht mehr wegzudenkender Papierherstellungsprozeß, der einen großen Beitrag zum Umweltschutz leistet. Da Papier zum überwiegenden Teil aus dem Rohstoff Holz hergestellt wird, ist es die Pflicht der Hersteller wie auch der Verbraucher, dafür zu sorgen, daß man mit diesem natürlichen Rohstoff sparsam und pflichtbewußt umgeht um das Naturgut Wald in seinem heutigen Bestand erhalten zu können. Auch müssen die kommunalen Müllentsorgungen entlastet werden. Die Einsatzquote für Altpapier lag in der BRD 1990 bei etwa 50 %, 1998 bei 59 %.
Erst die unterschiedlichen Aufbereitungssysteme für Altpapier machen es überhaupt möglich, daß das Papier mehrmals und in verschiedenen, qualitativ unterschiedlichen Papiersorten wiederverwendet werden kann.
Es gibt vier grundsätzliche Verfahrensstufen für die Altpapieraufbereitung, auf die keine Aufbereitungsanlage verzichten kann:
Die Zerfaserung findet bei Verarbeitung von Druckerzeugnissen im Stoffdichtebereich um 15 % und bei Verarbeitung schwerer auflösbarer Altpapiersorten im Stoffdichtebereich um 4 % statt. In der Zerfaserungsstufe wird das Altpapier in Suspensionsform überführt, verdünnt, grob vorsortiert, um die größten artfremden Bestandteile abzusondern. Je nach Altpapiersorte und in Abhängigkeit von der beim Papierherstellungsprozeß oder bei der Verarbeitung erfolgten Behandlung der Neupapiersorte, z. B. Leimung, Naßfestausrüstung, Lackierung, Kaschierung, ist es möglich, daß der Prozeß mehrstufig erfolgen muß, um die Faserstoffverluste bei den nachfolgenden Sortier- und Reinigungsstufen so gering wie möglich zu halten.
Mit der Vorsortierung und Dickstoffreinigung wird – je nach Neupapier-Sortengruppe – mit verschiedenen Aggregaten, Systemen oder Systemschaltungen versucht, Verunreinigungen so früh wie möglichst auszusortieren.
Bei der Feinsortierung und Feinreinigung wird mit sog. Lochsortierern und Wirbelsichtern versucht, alle artfremden Substanzen aus der Suspension zu entfernen, die den optischen Reinheitsgrad der Papierprodukte zu beeinträchtigen vermögen.
Die Eindickung bewirkt eine Erhöhung der Stoffdichte der Stoffsuspension. Sie dient zur Verringerung des Stapel-volumens in nachfolgenden Bütten (Behälter für Soffsus-pensionen in der Stloffaufbereitung) oder zur Energieein-sparung bei einer nachfolgenden Bleiche.
Je nach dem, was für Papiersorten hergestellt werden, müssen weitere Verfahrensstufen für den Wiederaufberei-tungsprozess eingesetzt werden:
Mit diesen Zwischenstufen wird eine deutliche Qualitätsverbesserung der Recycling-Papiere erreicht. Durch verbesserte Deinking-Verfahren wird der Weißgrad der Altpapierstoffe erhöht. Sie können somit als Konkurrenzprodukte zu altpapierstoffreien Papieren eingesetzt werden. Aus technologischen Entsorgungs- und wirtschaftlichen Gründen hat sich das Flotationsverfahren in Deutschland durchgesetzt. Einerseits gehen mit dem abgetrennten Schaum (Schwarzstoff) auch wertvolle Faser- und Feinteile verloren, andererseits gelingt es immer noch nicht, mehr als im Durchschnitt etwa zwei Drittel der beim Druckprozeß aufgebrachten Druckfarbenmenge abzutrennen. Dies hat zur Folge, daß etwa ein Drittel der Druckfarbenmenge mit ihren Weiße mindernden Substanzen im Altpapierstoff verbleibt. Somit liegt der Weißgrad um bis zu 5 Weißepunkte unter dem Weißgrad des unbedruckten Ausgangsmaterials. Durch die Bleiche kann dies nur zu einem kleinen Teil kom-pensieren. So muß also der größte Teil der Minderweiße durch Bleichen der ergänzenden Primärfaserkomponenten kompensiert werden
Eine Mahlung ist dann erwünscht, wenn es gilt, das Festigkeitspotential eines Altpapierstoffes weiter zu entwickeln. Einer Mahlung zur Festigkeitsentwicklung werden im allgemeinen nur langfaserige, zumeist holzfreie Faserstoffe unterzogen, denn bei stark holzhaltigen Altpapierstoffen würde eine Mahlung festigkeitsmindernd wirken. Die Mahlung erfolgt im allgemeinen bei einer Stoffdichte um 4 % mit Mahlaggregaten, neuerdings zumeist mit Scheibenrefinern.
Die Fraktionierung zählt zu den jüngsten Verfahrensstufen innerhalb der Aufbereitungsanlagen. Hier wird eine Fasersuspension in eine Langfaser- (LF) und eine Kurzfaser- (KF) Fraktion aufgeteilt. Ziel der Fraktionierung ist, von zumeist viel Langfaserstoff enthaltenden Halbstoffen nur den "entwicklungsfähigen" Teil einer gesonderten Behandlung zu unterziehen, um sowohl eine Festigkeitssteigerung zu erreichen als auch eine Energieeinsparung. Mit der Fraktionierung soll vermieden werden, daß – wie das bei einer Gemischtbehandlung des Gesamtstoffs der Fall wäre – auch dem Teil einer Halbstoffkomponente Energie zugeführt wird, für den das nicht nur nicht lohnend ist, sondern unter Umständen sogar qualitativ abträglich sein kann.
Schließlich gibt es noch die Altpapierstoff-Bleiche, welche für bestimmte Papiersortengruppen zunehmend an Bedeutung erlangt. Als Gründe für die Bleiche können angeführt werden:
Man unterscheidet vier Neupapier-Sortengruppen, die als Ursprungsgruppe für das jeweils herzustellende Recyc-lingpapier gebraucht werden, d.h. das Altpapier (Papier, Karton und Pappe) wird für die Wiederverwendung nach Sorten sortiert um anschließend wieder verschiedene Papiersorten herstellen zu können.
Der ungefähre jährliche Verbrauch an Papier, Karton und Pappe in der BRD betrug 1998 ca. 15,8 Millionen Tonnen, Tendenz steigend. Dabei ist Altpapier mit rund 9,5 Millionen Tonnen in Deutschland zur wichtigsten Rohstoffquelle für die Papierindustrie geworden. Die Altpapier-Einsatzquote betrug 1950 schon 30 %. 1991 ist sie auf 50 % gestiegen und hat diese Marke seit 1993 bereits deutlich überschritten, bis 1998 59 %.
Dem Verbrauch an Papier in Deutschland (15,8 Millionen) steht eine Erzeugungsmenge von 99 % gegenüber, wovon etwa fünf Sechstel auf die Graphischen und Verpackungspapiere sowie Karton entfallen und ein Sechstel auf Hygienepapiere sowie Papiere und Pappen für technische und spezielle Verwendungszwecke. Den höchsten Anteil an Altpapierfasern haben Verpackungspapiere und -kartons sowie Pappen, die teilweise bereits zu 100 % aus Sekundärfasern hergestellt werden. Zeitungspapiere bestehen durchschnittlich aus etwa 70 % Altpapierfasern, können aber auch bis zu 100 % sein.
Der Einsatz von Sekundärfasern bei gestrichenen Papieren steht erst am Anfang. Untersuchungen haben ergeben, daß eine aufwendige Verfahrenstechnik erforderlich ist, verbunden mit hohen Investitions- und Betriebskosten, insbesondere Bleichchemikalienkosten, um aus Haushaltssammelware einen Deinkingstoff zu erzeugen, der den Anforderungen an die Herstellung von guten gestrichenen Papieren entspricht.
Die Papierfabrik Steinbeis-Temming GmbH gibt einige gute Tips und Ratschläge für Werber, Lihografen, Drucker und Buchbinder mit dem Umgang von Recycling-Papieren.
In der Reproduktion sollte man folgendes beachten:
Drucker sollten folgendes beachten:
Bei der Altpapieraufbereitung fallen im Vergleich zur Papier- und Holzschlifferzeugung relativ hohe Abfallquoten an. Hierbei sind es etwa 4 % Stoffverluste der Altpapiermenge. Muß außerdem Druckfarbe entfernt werden liegen die gesamten Stoffverluste über 11 %. Die Abfallquoten steigen aber auf insgesamt etwa 25 % bei Altpapierstoffen für Papiersorten, in welchen sich Füllstoffe auf die Qualitätseigenschaften der erzeugten Papiere abträglich auswirken würden (z. B. Hygienepapiere). Die anfallenden festen Abfälle werden zum größten Teil in werkseigenen Kraftanlagen verbrannt, teilweise aber auch deponiert.