Modifizierung und optimale Aufbereitung von Fasern

Die Modifizierung der Faserrohstoffe über chemische, mechanische und enzymatische Methoden eröffnet für den Werkstoff Papier neue Möglichkeiten, beispielsweise neuartige Geometrien, geringeres Gewicht, höhere Festigkeit oder neue Gebrauchsfunktionen. Die PTS setzt hierzu nanoskalige Cellulosen, polyelektrolytische Multilayer (PEM) und funktionale Polymere ein.

Nanoskalige Cellulosen werden durch die Kombination von chemisch-enzymatisch und mechanischer Behandlung aus der Faserwand herausgelöst. Durch die sehr hohe zugängliche Oberfläche und hohe Affinität zur Faser können z.B. Festigkeiten bei gleichzeitigem Erhalt von Volumen gesteigert werden oder auch Verbunde für den Papiereinsatz und darüber hinaus aufbereitet werden.

Die Faserwand kann mit Polyelektrolyten, die alternierend kationische und anionische Schichten mit wenigen Nano- bis Mikrometer bilden, so verändert werden, dass Festigkeiten im Papier ausgebildet werden, die sich unabhängig von der Mahlung entwickeln. Damit besteht die Möglichkeit Trocknungsenergie in erheblichen Umfang einzusparen. 

Funktionale Polymere auf Basis von Cellulose, Hemicellulosen und Stärke sind besonders geeignet die Faser- und Papiereigenschaften zu verbessern und eine nachhaltige Papiererzeugung zu gewährleisten. Insbesondere die Steuerung der Ladungseigenschaften der Faser kommt dabei besonderer Bedeutung zu, da diese die Wechselwirkung mit kationische Additiven bestimmt.