Herbold Meckesheim GmbH

Pressemitteilung 04/2006
*Herbold
Meckesheim GmbH *, Industriestr. 33, D- 74909 Meckesheim
Feinmahlen von Zellstoff mit Herbold-Mühlen
Zellstoff ist für zahlreiche Industriezweige ein wichtiger Rohstoff.
Darunter ist Zellstoff als Rohstoff für die Herstellung von Papier sicher die mengenmäßig
bedeutendste Anwendung. Aber es gibt eine Vielzahl von anderen Anwendungsbereiche für Zellstoff
in feingemahlener und aufbereiteter Form, deren Herstellung und Verwendung im Einzelnen
dargestellt werden.
Diesem Material wird ein großes Potential in der Zukunft vorausgesagt, denn Zellstoff ist der
bedeutendste nachwachsende Rohstoff. Es wird gewonnen aus Holz, Baumwolle, Stroh, Schilf,
Flachs, Hanf usw.
Am weitesten fortgeschritten ist die Nutzung nachwachsender Rohstoffe in den USA. Dort bevorzugen
Chemiker das Material besonders als natürlichen Bio-Rohstoff. Dort wird auch die Forschung in
diesem Bereich sehr stark forciert, und es entstehen ständig neue Anwendungsgebiete.
Einsatzbeispiele für Zellulosepulver
Als Zusatz für Waschmitteltabletten („Pads“) dient die Zellulose als Sprengmittel und sorgt für die
rasche Auflösung der Tabs. Die hohe Wasseraufnahmefähigkeit des Zellstoffpulvers wird hierfür
genutzt. Kein Softeis wäre so formstabil, wie wir dieses kennen, wenn es frisch aus der Presse in die
Waffel abgefüllt wird, wenn nicht feingemahlener Zellstoff als Bindemittel untergemischt wäre. Ähnlich
ist es mit Fertigputz, Dispersionsfarben, Fliesenklebern und Flügenfüllern: die Rissbildung während
des Abbindens und das Stehvermögen durch die Faserarmierung sind hier Vorteile.
Die Ummantelungen von Schweißelektroden sind mit bis zu 50% Zellstofffasern versetzt, sie dienen
als Prozeßfaser und Schutzgas-bildner beim Verschweißen der Elektrode.
Teppichreinigungsmittel werden mit Zellstoffpulver als toxikologisch unbedenklicher Wirkstoffträger
hergestellt.Diese binden besonders gut die Schmutzteile wegen der vorteilhaften Oberflächenstruktur
der Fasern. Viele bituminöse Produkte (Kaltbitumen, Heißbitumen, Bitumenemulsionen) wurden früher
mit Asbest versetzt, um die Viskosität zu regulieren und die Wärmebestandsfestigkeit zu erhöhen: dies
wird heute mit Zellstoffpulver erreicht
In der Filtrationstechnik werden Zellstoffpulver für hochwertige Produktfiltrationen im Getränke-,
Pharmazie-, Chemie- und Lebensmittelbereich eingesetzt. Die optimale Einstellung der Feinheit des
gemahlenen Zellstoffs ist der maßgeschneiderte Weg für die Lösung von nahezu allen
Filtrationsproblemen.
Hier noch eine völlig ungewöhnliche Anwendung: wenn es bei Filmaufnahmen vor der Kamera
schneit, dann rieselt feingemahlener Zellstoff von der Studiodecke.
Zellstoff in feingemahlener Form nennt man Alpha-Zellulose.
Zellulosederivate
Zellstoffpulver dient ebenfalls als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Zellulosederivaten
(Zelluloseacetate, -äther oder – ester). Celluloseacetat entsteht beispielsweise durch eine chemische
Reaktion unter Druck und Wärme, unter Zugabe von z. B. Essigsäureanhydrid in Essigsäure oder
Methylenchlorid als Lösungsmittel. Das bekannteste Derivat ist Carboxymethylcellulose (CMC), was
als Verdicker und Wasserbinder in großen Mengen Verwendung findet zum Abbinden beim Bohren
nach Rohöl. In gereinigter Form wird CMC auch in Lebensmitteln, z. B. Mayonnaise, Gelees als
Verdickungsmittel verwendet.
Eine Abwandlung diese Derivats ist die Methylcellulose (MC), die wir als Tapetenkleister kennen.
Schießbaumwolle ist Cellulosenitrat, und durch Veresterung von Baumwolle mit Salpetersäure
hergestellt. Wegen ihrer starken Explosionskraft findet sie in der Sprengtechnik vielfache Anwendung.
Weitere Einsatzgebiete von Cellulosenitrat sind Lacke (Nitrolacke und Verdünner), sowie Klebstoffe –
auch Tischtennisbälle werden so hergestellt.
Herstellung von Zellulosepulver
Zellstoff wird man am Markt in Form von Blattzellulose oder Rollenware unterschiedlicher Qualitäten
und Zellulosearten gehandelt. Für die Pulverisierung kommt die dafür speziell entwickelte Herbold–
Vielmesserschneidmühle SMF 500/1000 zum Einsatz.( Bild 1)
Die Maschine besteht aus einem Schneidrotor, der mit einer Vielzahl von Messern bestückt ist (16,
bzw. 24 Reihen am Umfang). Diese Rotormesser arbeiten gegen feststehende Messer, die im
Maschinengehäuse untergebracht sind. Unterhalb des Rotors befindet sich eine feinmaschige
Siebeinlage (Mw= 0,05 bis 0,75 mm), deren Maschenweite die Endkörnung des Pulvers bestimmt.
Von oben wird das Material der Maschine zugeführt. Für Rollenware wird eine Einzugsvorrichtung
angeflanscht, für Blattware wird das Material vorgemahlen und mit Schneckendosierer der Mühle
zugeführt. Die Abförderung erfolgt pneumatisch.
Vorteil der HERBOLD–Vielmesserschneidmühle ist die hohe Schnittfolge (bis 350.000 Schnitte pro
min), was eine kurze Verweiltet im Mahlraum sichergestellt. Die auftretende Wärme wird mittels Luftund Wasserkühlung effektiv abgeführt. Eine “kalte“ Mahlung ist wichtig, denn zu hohe Temperaturen
beim Zerkleinerungsvorgang reduzieren die Viskosität des Rohstoffes, was eine Qualitätseinbuße
bedeutet. Die Zerkleinerung durch Schneiden zwischen rotierenden u. feststehenden Messern bewirkt
ein sehr gutes Rieselverhalten und eine hohe Schüttdichte (bis ca. 180 g/1). Die Durchsatzleistung
dieser Maschine kann je nach geforderter Feinheit bis zu 800 kg/h betragen.
Die Zellstoffderivate müssen nach der chemischen Reaktion und Trocknung ebenfalls zerkleinert
werden, um der vom Markt geforderten Endkörnung zu entsprechen. Das Mahlverhalten dieses
chemisch behandelten Zellstoffs ist völlig anders als der ursprüngliche Rohstoff. Für die Vermahlung
dieser Derivate kommen die Herbold-Feinmühlen der Baureihe PU (Bild 2) zur Anwendung.
Hierbei handelt es sich um Rotorprallmühlen, die mit unterschiedlichen Werkzeugen bestückt werden,
je nach Mahlverhalten des Derivats oder der geförderten Endkörnung.
Diese Maschinen werden gebaut mit 11 bis 250 kW Antriebsleistung und 180 bis 1250 mm
Rotordurchmesser, eine mittlere Größe mit 55 kW Antrieb und 500 mm Rotordurchmesser (PU 500)
leistet ca. 0,8 bis 1,2 t/h bei einer Feinheit von 800 my.
Eine weitere Aufbereitung des erzeugten Pulvers durch Sieben und Sichten kann für bestimmte
Anwendungen erforderlich werden. Um die Eigenschaften des Endprodukts zu beeinflussen wird der
Feinanteil abgetrennt und um die Effizienz der Mahlanlage zu erhöhen, wird das Überkorn nach der
Mahlung vom Produkt abgetrennt und dem Prozess wieder zugeführt. (Bild: Feinmühle mit integrierter
Siebmaschine)
Recycling von Zellstoff
Das Recycling von Zellstoff hat in den letzten Jahren ebenfalls eine stürmische Entwicklung
genommen: Altpapier und Produktionsabfälle aus der Papierherstellung werden durch Zerkleinerung
einer sinnvollen Nutzung zugeführt. Auch hierfür haben sich bedeutende Märkte entwickelt, wobei die
Herstellung von Zellulosedämmstoff mengenmäßig den größten Markt darstellt. Als “Blowwool“ wird
feingemahlener Zellstoff in Hohlräume der Außenfassaden eingeblasen und ist ein ökologischer
unbedenklicher Werkstoff im Vergleich zu Mineralwolle oder Schaumkunststoffen.
Weitere Märkte für Recyclingzellstoff (oft auch “graue“ Ware genannt) sind Gipskartonplatten, wo die
Faserarmierung eine Festigkeitsverbesserung bewirkt. Die gleiche Funktion übernimmt die
Beimischung deser Fasern in bituminösen Antidröhnfolien, die in der Automobilindustrie Anwendung
finden. In Bremsbelägen wird Recyclingzellstoff als Asbestersatz eingesetzt. Auch bei der
Böschungsbegrünung und als Additiv für Tiereinstreu wird die faserförmige Struktur des Materials
vorteilhaft genutzt.
Zellstoff in Pulverform ist Staubexplosionsgefährlich und gemäß den Atex-Richtlinien, müssen
Verarbeitungslinien diesen Gefahren Rechnung tragen und entsprechend ausgelegt werden.
HERBOLD verfügt über das erforderliche Know-how, um diese Sicherheit bieten zu können.
Im Technikum von HERBOLD in Meckesheim bei Heidelberg stehen die beschriebenen
Zerkleinerungssysteme im Produktionsmaßstab zur Verfügung, um im Dialog mit dem Anwender die
geeignete Maschinenkonfiguration zu erarbeiten.