Christian Ewald

Modellierung des Einflusses von Faser- und Füllstoffeigenschaften auf Diffusionsvorgänge hydrophober organischer Stoffe im Papier


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ISBN:

978-3-8440-4153-8

Series:

Fortschritt-Berichte Papiertechnik / Progress in Paper Technology
Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Samuel Schabel
Darmstadt

Volume:

Keywords:

Kohlenwasserstoffe; Mineralöle; Diffusion; Papier; Füllstoffe; spezifische Oberflächen; Papiereigenschaften

Type of publication:

Thesis

Language:

German

Pages:

158 pages

Figures:

50 figures

Weight:

233 g

Format:

21 x 14,8 cm

Bindung:

Paperback

Price:

48,80 € / 61,00 SFr

Published:

January 2016

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Abstract:

Im Rahmen dieser Dissertation werden Einflussfaktoren von Faser- und Füllstoffen, Faserstofffraktionen sowie der Papierstruktur auf die Adsorption und Diffusion von hydrophoben, organischen Substanzen in Papier analysiert. Es kann gezeigt werden, dass die Mineralöladsorption an Faser- und Füllstoffen im Wesentlichen auf deren spezifische Oberfläche und dispersen Anteil der freien Oberflächenenergie zurückzuführen ist. Der Ligningehalt von Faserstoffen spielt hingegen nur eine untergeordnete Rolle. Für Blattstrukturen wird ein Einfluss von Wasserstoffbrückenbindungen auf die Gleichgewichtskonzentration hydrophober organischer Substanzen nachweisen. Anhand der gefunden Zusammenhänge lässt sich ein Modell aufstellen, dass eine Berechnung von Diffusionsvorgängen hydrophober, organischer Substanzen in Papier ermöglicht.

Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse und den erarbeiteten Modelle lassen sich nachweislich der Übergang hydrophober Kohlenwasserstoffe zwischen gemischt gelagerten Papieren sowie die Migrationsgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Papierzusammensetzung abschätzen. Auch eine Anwendbarkeit auf Migrationsuntersuchungen bei Lebensmitteln ist denkbar. Darüber hinaus erlauben die Ergebnisse eine Auswahl geeigneter Rohstoffe für die Herstellung von Lebensmittelkontaktpapieren, eine Optimierung von klassischen Altpapieraufbereitungsprozessen hinsichtlich einer besseren Trennung hydrophober organischer Stoffe und die Entwicklung eines neuen Prozesses auf Basis einer Hitzebehandlung, der einen nahezu vollständigen Mineralölaustrag erzielt, wie die Versuchsergebnisse belegen.