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Papierherstellung: Geschichte, Prozess und Nachhaltigkeit

31.07.2024 | Lasse Harder | Verpackung

Papierherstellung - die Geschichte

Die meisten Verpackungsmaterialien wie Faltschachteln oder Etiketten werden heute hauptsächlich aus Papier hergestellt.. Die Herstellung von Papier hat historische Wurzeln, die auf verschiedene Kulturen zurückgehen. Der Begriff "Papier" leitet sich von "papyrus" ab und ermöglichte es, Wissen auf leicht transportablem Material festzuhalten. Frühe Schreibstoffe waren Stein und Ton, aber die Erfindung des Papiers vereinfachte das Weitergeben von Informationen erheblich. Schon früh wurde Tinte verwendet, um Schrift auf Papier festzuhalten. Die Papierherstellung wurde erstmals um 105 n. Chr. in China beschrieben. Chinesisches Papier wurde aus Seidenabfällen, Hanf, Lumpen und anderen Rohstoffen gewonnen. Die Fasern wurden gereinigt, gekocht, gewässert und dann zu Papier verarbeitet. Später wurde Stärke hinzugefügt, um das Papier glatter und weniger saugfähig zu machen. Es ist faszinierend zu sehen, wie sich die Techniken und Materialien im Laufe der Zeit entwickelt haben, um die heutige breite Palette von Papierprodukten zu ermöglichen, einschließlich Papiertaschentüchern und Toilettenpapier, die sogar aus Reisstroh hergestellt wurden. Diese Entwicklung hat zweifellos einen erheblichen Einfluss auf die moderne Verpackungsindustrie und den Transport von Waren in der heutigen Welt gehabt.

Papierherstellung heute:

  1. Rohstoffe: Heutzutage wird hauptsächlich Holz als Rohstoff verwendet. Altpapier wird auch recycelt und in den Herstellungsprozess einbezogen. Die Holzfasern werden in einem chemischen Prozess von anderen Bestandteilen getrennt.
  2. Herstellung des Zellstoffs: Der gewonnene Zellstoff wird mit Wasser vermischt und zu einem Brei verarbeitet.
  3. Papiermaschine: In einer modernen Papierfabrik gelangt der Papierbrei auf eine industrielle Papiermaschine. Der Brei wird auf ein sich bewegendes Endlossieb gegeben, wo das meiste Wasser abläuft.
  4. Trocknung und Verarbeitung: Der Trocknungsprozess erfolgt in mehreren Schritten mit dampfbeheizten Trockenzylindern. Das Papier wird nach dem Trocknen geglättet, geschnitten und verpackt.
  5. Bleichen und Verfeinern: Je nach Anforderungen an das Papier erfolgt eine zusätzliche chemische Behandlung, um die Qualität und Haltbarkeit zu verbessern. Die Papierherstellung kann auch Recyclingverfahren einschließen, bei denen Altpapier zu neuen Papierprodukten verarbeitet wird.
Papierherstellung heute
Papierherstellung früher

Papierherstellung in der Vergangenheit:

  1. Rohstoffe: In der Vergangenheit wurden verschiedene Rohstoffe wie Hanf, Flachs, Bast, Lumpen (Hadern) und gelegentlich auch Holz verwendet. Lumpen waren besonders für wichtige Dokumente und Wertpapiere bevorzugt, da sie eine höhere Qualität des Papiers lieferten.
  2. Zerkleinern und Aufbereiten: Die ausgewählten Rohstoffe wurden zerkleinert und gereinigt, um die Fasern freizulegen. Dies geschah durch Zerstampfen, Schneiden und Faulungsprozesse.
  3. Schöpfen und Formen: Der entstandene Papierbrei wurde auf ein Sieb geschöpft, um das Papier zu formen. Dies wurde oft von Hand durchgeführt, wobei das Sieb auf einem festen Rahmen befestigt war.
  4. Trocknen: Das frische Papier wurde zum Trocknen aufgehängt, was je nach Witterung und Luftfeuchtigkeit einige Zeit in Anspruch nehmen konnte.
  5. Bleichen und Glätten: In einigen Fällen wurde das Papier gebleicht, um seine Farbe zu verbessern. Das Papier wurde durch Pressen und Glätten bearbeitet, um eine glatte Oberfläche zu erzeugen.
 
Die moderne Papierherstellung ist stark maschinell automatisiert und effizienter als die traditionellen handwerklichen Methoden der Vergangenheit. Sie ermöglicht auch eine größere Vielfalt von Papierarten und eine bessere Qualität der Endprodukte. Die Umweltauswirkungen der Papierherstellung sind ebenfalls ein wichtiger Faktor in der heutigen Produktion, was zu einer verstärkten Verwendung von Recyclingmaterial und umweltfreundlichen Verfahren führt.

Umwelt und Nachhaltigkeit

Papierherstellung - Faktoren der Umweltbelastung

  1. Ressourcenverbrauch: Bei der Herstellung von Papier werden große Mengen Holz, Wasser, Energie und Chemikalien verwendet. Dies führt zu einem erheblichen Ressourcenverbrauch.
  2. Energieintensität: Die Papierindustrie zählt zu den fünf energieintensivsten Branchen in Deutschland. Die Produktion einer Tonne Papier aus frischen Holzfasern erfordert eine erhebliche Menge an Energie.
  3. Chemikalien und Abwasser: Chemikalien werden eingesetzt, um Holzfasern aus dem Holz zu extrahieren und die Qualität des Papiers zu verbessern. Dieser Prozess führt zu stark belastetem Abwasser aus den Papier- und Zellstoffwerken.
  4. Holzressourcen: Ein erheblicher Anteil des in Deutschland verwendeten Holzes für die Papierproduktion stammt aus anderen Ländern, was zur Abholzung von Wäldern in verschiedenen Regionen führt. Dies trägt zur globalen Waldzerstörung bei.
  5. Ökosystemschäden: Die Abholzung von Wäldern, insbesondere in tropischen Regionen, schädigt Ökosysteme und hat negative Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, den Klimaschutz und die Lebensgrundlagen von Menschen.
Papierherstellung Produktion
Altpapier Papierherstellung

Papierherstellung - Wege die Umweltbelastung zu reduzieren

  1. Altpapier als Rohstoff: Recyclingpapier wird aus Altpapier hergestellt, was bedeutet, dass kein frisches Holz gefällt werden muss. Dies reduziert den Ressourcenverbrauch erheblich.
  2. Weniger Wasser und Energie: Die Herstellung von Recyclingpapier erfordert bis zu 70 Prozent weniger Wasser und bis zu 60 Prozent weniger Energie im Vergleich zur Herstellung von Papier aus frischen Holzfasern.
  3. Verbraucherverhalten: Verbraucher können durch den Kauf von Recyclingpapier und die richtige Entsorgung von Altpapier zur Verringerung der Umweltbelastung beitragen. Sie sollten auch sparsam mit Papier umgehen und unnötige Ausdrucke vermeiden.

Zusätzlich sollte beim Kauf von Recyclingpapier auf das "Der Blaue Engel"-Siegel geachtet werden, da es strenge Umweltauflagen erfüllt. Andere Siegel wie FSC und PEFC stehen für nachhaltige Waldwirtschaft, nicht unbedingt für Recyclingpapier. Die Verwendung von Recyclingpapier und umweltbewusstes Verhalten kann dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der Papierherstellung zu minimieren.

Die Quellen zur Papierherstellung

Frisches Holz:
 
In einigen Fällen wird frisches Holz aus Wäldern als Rohstoff für die Papierherstellung verwendet. Dieses Holz stammt typischerweise aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern, in denen Bäume speziell für die Papierproduktion angebaut werden.
Altpapier:
 
Aus bereits benutzten Papierprodukten wiedergewonnen. Darunter Büroabfälle, Zeitungen, Zeitschriften, Kartonschachteln und andere gebrauchte Papiermaterialien. Die Verwendung von Altpapier verringert den Bedarf an neuem Holz und fördert die Ressourcenschonung.
Aus nachhaltiger Forstwirtschaft:
 
Einige Papiersorten, insbesondere solche, die als umweltfreundlich zertifiziert sind, werden aus Holz gewonnen, das aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern stammt. Diese Wälder werden so bewirtschaftet, dass sie langfristig erhalten bleiben und ökologische, soziale und wirtschaftliche Standards erfüllen.
Importiertes Holz:
 
In einigen Ländern werden Holz und Holzfasern für die Papierherstellung importiert. Dieses Holz kann aus verschiedenen Quellen stammen, einschließlich anderer Länder, in denen Wälder abgeholzt werden, um die Nachfrage nach Holz und Zellstoffen zu befriedigen.

Alternativer Papierrohstoff aus Gras

Graspapier wird aus Gras- oder Heufasern gewonnen. Das Gras wird in der Regel von landwirtschaftlichen Überschussflächen geerntet, die zweimal im Jahr gemäht werden. Nach der Ernte wird das Gras mechanisch gereinigt, zerkleinert und gemahlen. Anschließend wird es zu Papier weiterverarbeitet, indem es in Papierfabriken mit Frischfaserzellstoff aus Holz oder Altpapierfasern gemischt wird, je nach den Anforderungen des Endprodukts. Die Produktion von Graspapier erfolgt im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie herkömmliche Papierherstellung und erfordert keine speziellen Maschinen oder Verfahren. Die ökologischen Vorteile von Graspapier liegen in seiner nachhaltigen Herkunft und dem geringeren CO²-Ausstoß im Vergleich zu Holzpapier.

Graspapier

Vorteile von Graspapier:
 

  1. Umweltfreundlichkeit: Graspapier ist umweltfreundlicher als herkömmliches Papier, da es den Einsatz von Holzfaser reduziert. Das Gras, aus dem es gewonnen wird, wächst schnell und ist eine nachhaltige Ressource.
  2. Reduzierter CO²-Ausstoß: Die Herstellung von Graspapier erzeugt im Allgemeinen einen geringeren CO²-Ausstoß als die Herstellung von Holzpapier, da kürzere Transportwege und weniger Energie benötigt werden.
  3. Schonung von Waldressourcen: Durch den Einsatz von Grasfaser wird der Bedarf an Holzressourcen reduziert, was zur Schonung von Wäldern beiträgt.
  4. Recyclingfähigkeit: Graspapier kann, wie herkömmliches Papier, recycelt werden, was seine Nachhaltigkeit weiter erhöht.

Nachteile von Graspapier:
 

  1. Begrenzte Verfügbarkeit: Grasfaser als Rohstoff ist nicht überall verfügbar, da sie von bestimmten Grasarten gewonnen wird. Dies kann die Verfügbarkeit von Graspapier einschränken.
  2. Höhere Herstellungskosten: Die Herstellung von Graspapier kann aufgrund der spezialisierten Verarbeitungstechniken und der begrenzten Verfügbarkeit des Rohmaterials teurer sein als die Herstellung von herkömmlichem Papier.
  3. Qualitätsunterschiede: Graspapier kann je nach Grasart und Verarbeitungstechniken unterschiedliche Qualitäten aufweisen, was sich auf seine Anwendbarkeit in verschiedenen Produkten auswirken kann.
  
Graspapier Eigenschaften

Rohstoff Gras bei packaging warehouse

Packaging Warehouse bietet umweltfreundliche Lösungen an, darunter Etiketten aus Graspapier und Faltschachteln aus Graskarton. Unsere Etiketten bestehen aus 35% Grasfaser, ohne zusätzliche Farbzusätze, und sind vollständig recycelbar, plastikfrei, vegan und kompostierbar.

Unser Graskartonmaterial stammt aus nachhaltiger Forstwirtschaft und besteht aus 96% Recyclingfaser und 4% Grasfaser. Diese Faltschachteln sind ebenfalls vollständig recycelbar und kompostierbar.

Unsere Produkte sind umweltbewusste Optionen, die dazu beitragen, Ressourcen zu schonen und die Umweltbelastung zu reduzieren.

Aus einem 30 Meter hohen Baum können 2 bis 5 Kubikmeter Holz gewonnen werden, was etwa 31.000 bis 85.000 DIN A4-Seiten Papier entspricht (bei einem durchschnittlichen Gewicht von 80 g/m²). Im Durchschnitt verbraucht ein Europäer etwa 170 bis 190 Kilogramm Papier pro Jahr, wobei dies Verpackungsmaterialien und andere papierbezogene Produkte einschließt.

Die Top 5 Länder in der Papierproduktion (2022)

Land Papierproduktion (in Mio. Tonnen)
China 107.7
USA 71.3
Japan 26.2
Deutschland 22.6
Indien 15.4

Die Top 5 Länder im Papierverbrauch (2022)

Land Papierverbrauch (in Mio. Tonnen)
China 100.2
USA 71.8
Indien 19.2
Japan 17.5
Brasilien 12.8

 

Papier / Karton / Pappe - der Vergleich

Papier, Karton und Pappe sind alles Materialien, die aus Fasern hergestellt werden und in der Verpackungsindustrie weit verbreitet sind. Sie unterscheiden sich jedoch in Bezug auf Dick, Festigkeit, Verwendungszweck und Herstellungsprozess. Hier ist ein Vergleich dieser Materialien:
 

Papier

  • Dicke: Papier ist das dünnste der drei Materialien. Es kann sehr leicht sein und ist in der Regel flexibel.
  • Festigkeit: Papier hat in der Regel eine geringere Festigkeit und Reißfestigkeit im Vergleich zu Karton und Pappe.
  • Verwendungszweck: Papier wird häufig für den Druck von Dokumenten, Zeitschriften, Zeitungen, Büchern und Verpackungen für leichte Gegenstände verwendet.
  • Herstellungsprozess: Papier wird aus Holzfasern, Zellstoff oder recycelten Papierfasern hergestellt und durch Pressen und Trocknen produziert.

Karton

  • Dicke: Karton ist dicker und steifer als Papier, aber dünner als Pappe.
  • Festigkeit: Karton hat eine gute Festigkeit und kann verschiedene Gewichtsklassen und Dicken aufweisen, je nach Verwendungszweck.
  • Verwendungszweck: Karton wird oft für Verpackungen von Produkten wie Schuhkartons, Lebensmittelverpackungen, Geschenkverpackungen und Kisten verwendet.
  • Herstellungsprozess: Karton wird aus recycelten Papierfasern oder Frischfaserzellstoff hergestellt und durch Pressen und Trocknen in verschiedenen Schichten produziert.

 Pappe

  • Dicke: Pappe ist das Dickste und Steifste der drei Materialien. Es ist stabiler als Karton.
  • Festigkeit: Pappe weist eine hohe Festigkeit und Steifheit auf, was sie besonders geeignet für Verpackungen von schweren oder empfindlichen Gegenständen macht.
  • Verwendungszweck: Pappe wird oft für Umzugskartons, Verpackungen von Elektronikgeräten, Möbeln und anderen Produkten mit höherem Gewicht und größerer Stabilität verwendet.
  • Herstellungsprozess: Pappe wird aus dickeren Schichten von Papier oder Karton hergestellt und kann auch speziell laminiert werden, um eine noch höhere Festigkeit zu erreichen


Flächengewicht eines Materials 

Die Abkürzung "g/m²" steht für Gramm pro Quadratmeter und wird verwendet, um das Flächengewicht eines Materials wie Papier, Pappe oder Karton auszudrücken. Es gibt an, wie viel Gramm des Materials auf eine Fläche von einem Quadratmeter verteilt sind. Diese Einheit wird häufig verwendet, um die Dichte oder Stärke von Papier, Pappe und Karton zu beschreiben.

Wenn beispielsweise von "80 g/m² Papier" die Rede ist, bedeutet das, dass ein Quadratmeter dieses Papiers ein Gewicht von 80 Gramm hat. Je höher das Flächengewicht in g/m² ist, desto dicker und schwerer ist das Material. Leichtes Schreibpapier kann beispielsweise eine Grammatur von etwa 80 g/m² haben, während schwererer Karton für Verpackungen eine höhere Grammatur aufweisen kann, beispielsweise 300 g/m² oder mehr.

Die Wahl des richtigen Flächengewichts hängt von der beabsichtigten Verwendung ab. Leichteres Papier eignet sich gut für den Druck von Dokumenten, während schwererer Karton für Verpackungen, Karten und andere Anwendungen genommen wird, bei denen Stärke und Haltbarkeit wichtig sind.
 

Material
 Gewicht
Papier 7 g/m² bis 225 g/m²
Karton 150 g/m² bis 600 g/m²
Pappe ab 225 g/m²

Wenn du Fragen hast und unsicher bist, ob du für deine Verpackung Karton oder Wellpappe verwenden sollst, zögere nicht, kontaktiere unser Beraterteam. Wir sind hier, um deine spezifischen Anforderungen zu verstehen und dir fundierte Empfehlungen zur Auswahl des am besten geeigneten Verpackungsmaterials zu geben. Wir sind darauf spezialisiert, individuelle Lösungen anzubieten, die deinen Bedürfnissen und Anforderungen gerecht werden, und stehen bereit, um dir maßgeschneiderte Beratung zu bieten. Unser Ziel ist es, dir bei der Optimierung deiner Verpackungslösungen zu helfen und sicherzustellen, dass du die beste Wahl für deine Produkte triffst.

Beraterin Julia
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