Jeden Sommer beobachten Deinkinganlagen auf der Nordhalbkugel einen Rückgang der Helligkeit, ohne dass sich Rohstoff oder Prozesseinstellungen offensichtlich ändern. Die Ursache liegt oft im Altpapier selbst, in der Art und Weise, wie Druckfarbe altert, bevor die Ballen überhaupt in den Pulper gelangen. Papierhersteller kennen dieses Muster als Sommerfarbe-Effekt.

Was den Sommerfarbe-Effekt verursacht

Druckfarbe ist eine Mischung aus Pigment und Bindemittel, mit Füllstoffen und Additiven für Fließfähigkeit, Trocknung und Scheuerfestigkeit. Hitze verändert diese Mischung. Sobald die Umgebungstemperatur steigt, wandert das Bindemittel und härtet anders auf dem Bogen aus, sodass der Farbfilm, der in der Recyclinganlage ankommt, nicht mehr der Film ist, der die Druckmaschine verlassen hat.

Mineralöl- und Pflanzenöl-Bindemittel altern unterschiedlich

Schwarze Farbe für Zeitungspapier verwendet üblicherweise Mineralöl als Bindemittel, während farbige Farben häufiger Pflanzenöl nutzen. Beide verhalten sich mit der Zeit sehr unterschiedlich. Bei schwarzer Farbe befindet sich das Mineralöl zunächst an der Papieroberfläche. Über vier bis sechs Monate Alterung wandert fast das gesamte Öl in den Bogen. Mineralöl nimmt Sauerstoff schlecht auf, sodass die kleine Menge Bindemittel, die an der Oberfläche verbleibt, sehr wenig vernetzt. Es bildet kein steifes Netzwerk, nur schwache und spröde Strukturen, die zu einer Masse sehr kleiner Farbpartikel zerfallen.

Pflanzenölfarbe folgt einem anderen Weg. Ihr Bindemittel beginnt ebenfalls an der Oberfläche, nimmt aber bereitwillig Sauerstoff auf. Nach derselben Alterungszeit ist ein Teil des Öls in das Papier eingedrungen, während viel davon an der Oberfläche bleibt, noch an Pigment gebunden. Die ungesättigten Doppelbindungen in Pflanzenölen ermöglichen die Bildung vernetzter, starrer Strukturen, und diese Strukturen haften an den Papierfasern.

Warum sich altes Zeitungspapier im Pulper anders verhält

Diese beiden Alterungswege entscheiden, was beim Wiederaufschluss geschieht. Wenn altes Zeitungspapier, das mit Mineralölfarbe und mit Pflanzenölfarbe bedruckt wurde, im selben Pulper aufgelöst wird, fragmentiert die Mineralölfarbe leichter. Das Ergebnis ist ein höherer ERIC-Wert, die effektive Restfarbkonzentration, gemessen nach dem Auflösen. Nach gründlichem Waschen enthält der Stoff außerdem eine höhere Konzentration von Farbpartikeln, die sich wieder auf den Fasern absetzen und nicht erneut entfernt werden können. Diese irreversible Wiederablagerung ist es, die die Helligkeit senkt.

Betriebsaufzeichnungen zeigen dasselbe saisonale Muster

Das Muster wiederholt sich über Regionen hinweg. Die Helligkeit von Deinkingstoff in Kanada erreicht ihr Jahrestief von Juni bis August. Anlagen im Norden der Vereinigten Staaten verzeichnen die niedrigsten Werte im Juli und August, etwa 1,4 Prozent unter dem normalen Niveau. Unsere eigene Altpapier-Deinkinglinie folgt derselben Kurve, mit der schwächsten Helligkeit im Juli und August. Die Qualifizierungsraten für den Tiefpunkt lagen 1998 bei 46,2 Prozent, 1999 bei 71,2 Prozent, 2000 bei 2,6 Prozent und 2001 bei 11,3 Prozent. Die Zahlen ändern sich von Jahr zu Jahr, doch die saisonale Form bleibt.

Praktische Hinweise für den Deinkingbetrieb

Der Sommerfarbe-Effekt zeigt sich in jedem Land und jeder Region, in der Altpapier deinkt wird, daher gehört er zur normalen Planung und nicht zur Liste der Überraschungen. Anlagen, die den Rückgang im Juli und August erwarten, können die Stoffmischung anpassen, die ERIC-Werte genauer verfolgen und die Waschenkontrolle straffen, bevor die Helligkeit absinkt. Zu wissen, wie Mineralöl- und Pflanzenöl-Bindemittel altern, gibt dem Prozessteam einen fundierten Ausgangspunkt für die Änderungen, die am wichtigsten sind.