Einfluss verschiedener Bleichfolgen auf die Hemicellulosenzusammensetzung und -verteilung über den Querschnitt der Faserwand

• Main Author: Freese, Maren
• Other Authors: Technische Universität Dresden, Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden 2010
• Subjects: Hemicellulose; Bleiche; Zellstoff; Sulfitzellstoff; hemicellulose; bleaching; pulp; sulphite pulp; ddc:630; rvk:VN 5490; rvk:ZC 74335; rvk:ZS 5015
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38610; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38610; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/3861/Diss%20komplett.pdf

Die Festigkeitseigenschaften des Papiers hängen vom Gehalt und der Verteilung der Hemicellulosen über den Querschnitt der Faserwand ab. Hemicellulosen werden durch verschiedene Bleichverfahren unterschiedlich stark angegriffen und herausgelöst. Durch Untersuchungen an einem Fichtensulfitzellstoff ist es gelungen, die Auswirkungen einzelner Bleichstufen [Peroxidverstärkte Sauerstoffstufe (EOP), Ozonstufe (Z) und Peressigsäurestufe (PAA)] und Bleichsequenzen (EOP-Z-P, EOP-PAA-P) auf Faseroberfläche, Hemicellulosenzusammensetzung und -verteilung sowie auf die optischen und mechanischen Eigenschaften des daraus gebildeten Papiers aufzuzeigen. Um die Verteilung der Hemicellulosen über den Querschnitt der Faser zu beschreiben, wird das Verfahren des chemischen Abschälens verwendet und schrittweise die Faserwand entfernt. Der gebleichte bzw. abgeschälte Zellstoff wird rasterelektronenmikroskopisch untersucht, hydrolysiert und anschließend die Hemicellulosenzusammensetzung quantitativ mittels Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) unter Nutzung eines Flüssigkeitsmassenspektrometers (LCMS) als Detektor bestimmt. Zusätzlich erfolgt die Bestimmung der Papiereigenschaften. Diese Untersuchungen bestätigen, dass die verschiedenen Hemicellulosengehalte nach den Bleichstufen Unterschiede bei den Festigkeitseigenschaften bewirken. Die Untersuchungen zeigen den positiven Effekt der Peressigsäurestufe für die Papierherstellung im direkten Vergleich zur Ozonstufe. Zusätzlich wurde auch der Einfluss des Aufschlusses geprüft. Hierzu wurden die endgebleichten Sulfitzellstoffe mit einem endgebleichten Sulfatzellstoff verglichen. === The mechanical strength of paper pulp depends strongly on the hemicellulose content and the hemicellulose distribution across the cell wall layers. Hemicelluloses get differently attacked and dissolved by different bleaching methods. The investigations with a paper grade sulphite pulp show the influence of the separate bleaching steps [hydrogen peroxide reinforced oxygen stage (EOP), ozone (Z) und peracetic acid (PAA)] and bleaching sequences (EOP-Z-P, EOP-PAA-P) of the fibre surface, hemicellulose content and distribution as well as the optical and mechanical characteristics of paper. To describe the hemicellulose distribution across the cell wall layers a procedure of a precise chemical peeling was used in order to remove stepwise the cell wall. The bleached and peeled pulp was investigated by scanning electronic microscope (SEM) to get more information about the penetration of the bleaching chemicals into the fibre surface. The hemicelluloses were determined by high performance liquid chromatography (HPLC) using a liquid chromatography mass spectrometer (LCMS) after hydrolysing polysaccharides to monosaccharides. In addition to this paper properties were analysed. This research confirms the effect of different hemicellulose compositions of the mechanical strength. The analyses represent the positive effect for paper production of the peracetic acid step in contrast to the ozone step. Additional the influence of the pulping process was determined by a sulphate pulp comparing with the sulphite pulp.