Anwendungsgebiete Verwendung der Zellulose für Mensch & Pflanze
Zellulose ist die häufigste organische Verbindung auf der Erde, das heißt sie ist auch das häufigste Polysaccharid.
Jährlich werden ca. zehn Billionen Tonnen synthetisiert. Als Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellen wird sie von fast jeder Pflanze,
auf Grund ihrer Eigenschaften, als Gerüststoff verwendet. Dabei spielt natürlich die oben erwähnte Bildung der Mikrofibrillen eine
entschiedene Rolle in Punkto Reißfestigkeit und Stabilität.
Obwohl Zellulose chemisch gesehen eine große Ähnlichkeit mit Stärke hat sind die Funktionen der beiden Stoffe völlig verschieden.
Sie dient im Gegensatz zur Stärke nicht als Speicherstoff.
Zellulose zur Papierherstellung
Eine der Hauptverwendung findet Zellulose in der Papierherstellung. Die Trockenmasse von Holz besteht aus 40 bis 50 Prozent aus Zellulose, die restlichen Bestandteile sind Lignin (10 bis 30 Prozent) und weitere Polyosen. Durch diese weiteren Bestandteile ist es relativ schwierig den Zellstoff, der für die Papierproduktion benötigt wird, aus dem Holz heraus zu lösen.
Zunächst werden die gefällten Bäume zerkleinert, um so eine größere Oberfläche zu erhalten, an der die Lösungsmittel angreifen können. Die zerkleinerten Bäume werden dann in einer Sulfit-Lauge bei 145°C und 5 Bar Druck zum Kochen gebracht, um so die nicht erwünschten Bestandteile herauszulösen.
Im nächsten Schritt werden dem jetzt fast reinen Zellstoffbrei noch Leim und Füllstoffe zugeführt. Je nach Verwendungszweck unterscheiden sich diese Stoffe voneinander: Soll Schreibpapier hergestellt werden, wird Gips und Bindemittel hinzugegeben. Um ein relativ schnelles vergilben der Blätter zu verhindern wird darauf geachtet, dass der Anteil an verholzten Fasern nicht über 5 Prozent liegt. Bei Zeitungspapier, das nicht unbedingt für lange Zeit weiß bleiben muss, liegt der Prozentsatz dementsprechend höher.
Zu letzt wird es ausgewaschen und entwässert und dann über beheizte Walzen gepresst die dem Papier auch gleichzeitig noch die Restfeuchtigkeit nehmen. Nicht zu unterschätzen, ist die Umweltbelastung die von der Papierindustrie ausgeht. Für eine Tonne gebleichter Zellstoff werden bis zu 250 m³ Wasser benötigt und mit den verwendeten Chemikalien belastet, die jedoch zum Teil wieder herausgefiltert werden können.
Anwendung der Zellulose
Die wohl wichtigste Verwendung von Zellulose für den Menschen ist in der Textilindustrie zu finden. Dabei wird vorzugweise Baumwolle benutzt, dessen Anteil von Zellulose über 90 Prozent liegt. Doch die enorme Nachfrage nach Kleidung und damit indirekt nach Zellulose lässt sich durch die natürlich Produktion nicht annähernd decken. Deshalb wurden zwei Verfahren entwickelt um dem Bedarf gerecht zu werden, die wir Ihnen im nächsten Artikel vorstellen.