Monika Kallfelz

Vom Baum zum Papier

Papierprodukte
Papierprodukte werden üblicherweise in vier Kategorien eingeteilt., Foto: Pfalzmuseum für Naturkunde – POLLICHIA-Museum, Bad Dürkheim

Monika Kallfelz

Papier herstellen und untersuchen

Im Jahr 1390 errichtete Ulman Stromer in Nürnberg die erste deutsche Papiermühle. Der Verband Deutscher Papierfabriken entwickelte anlässlich des 625-jährigen Jubiläums eine Wanderausstellung, die kostenlos ausgeliehen werden kann (Info 1). Unser Naturkundemuseum befindet sich nur wenige Kilometer entfernt von zwei großen Papierfabriken und wir haben persönliche Kontakte zu einer Papiermühle. Wir nehmen diese günstigen Umstände zum Anlass für eine Sonderausstellung am Museum.
Info 1|Wanderausstellung „Papier und mehr
Info 1|Wanderausstellung „Papier und mehr
Die Wanderausstellung „Papier des Verbandes Deutscher Papierfabriken kann komplett oder auch in einzelnen Tafeln ausgeliehen werden. Die Texte der 31 Tafeln sind online verfügbar und der Verleih der Ausstellung ist kostenlos. Der Versand der kompletten Ausstellungstafeln ist vom Verband vorbereitet und gegen eine Pauschale möglich. Sie können auch selbst beim Verband in Bonn abgeholt werden. Der Verband bietet auch gedruckte Versionen als Rollup (85 x 200cm) oder als Plakate DIN A0, A1 und A2 zum Kauf an. Darüber hinaus stellt der Verband Broschüren, Lehrtafeln, Poster und Filme preisgünstig zur Verfügung. Zwanzig Versuchsanleitungen für die Sekundarstufen I und II sind als pdf downloadbar unter:
Die 31 Rollups der Wanderausstellung ersparen uns viel Arbeit. Fotos, Grafiken und Hintergrundinformationen sind ansprechend zusammengestellt. Weitere Unterstützung bekommen wir von dem kleinen Papiermuseum in Gleisweiler. Frühere Mitarbeiter der Papierindustrie, zum Teil sogar ausgebildete Papiermacher, haben es sich zur Aufgabe gemacht, für die Ausstattung und den Betrieb zu sorgen. Von dort bekommen wir handgefertigte Modelle, welche die verschiedenen Abschnitte der Papierherstellung zeigen. Das Modell einer ganzen Papiermaschine entwickelt sich zum Hingucker in unserer Ausstellung (Abb. 1 )!
Papier herstellen
Holz ist der wesentliche Rohstoff zur Papierherstellung. Im Holz sind Cellulose-Moleküle zu Fasern zusammengelagert und in eine Matrix aus Lignin eingebettet. Durch das Lignin entsteht ein druck- und reißfester Verbund, der dem Baumstamm seine Stabilität gibt. Auf dem Weg zum Papier werden Baumstämme von der Rinde befreit und unter Zusatz von warmem Wasser auf rotierende Schleifsteine gepresst. Der so entstandene Holzschliff enthält einen großen Anteil Lignin. Lignin führt im „holzhaltigen Papier zum Vergilben. Holzschliff wird daher für kurzzeitig verwendetes Papier genutzt, zum Beispiel Zeitungspapier. Auch für die Kartonherstellung ist das Lignin wegen der erhöhten Steifigkeit günstig. Für alterungsbeständiges Papier wird hingegen Zellstoff verwendet. Er entsteht durch die Abtrennung des Lignins von den Cellulose-Fasern durch Chemikalien. Als Zellstoff ist Cellulose lagerfähig und gut portionsweise transportierbar.
Eine Papierfabrik kauft Zellstoff ein, schlämmt die Fasern mit Wasser auf, verkürzt die Fasern nach Bedarf durch umlaufende Messer und bringt dann den Faserbrei auf ein Sieb, das sich wie ein Förderband bewegt. Wasser läuft durch das Sieb ab und wird zusätzlich durch Walzen herausgepresst. Die Fasern bleiben wild durcheinander auf dem Sieb liegen. Zwischen den langen Molekülen gibt es nur Wasserstoffbrückenbindungen. Große, beheizte Trommelzylinder bewirken das Trocknen des Papiers, das am Ende der Maschine aufgewickelt wird.
Diese Schritte der Herstellung lassen sich an unseren Modellen oder auch an Zeichnungen auf den Rollups gut nachvollziehen.
Papier schöpfen
Erstaunlich ist für Schülerinnen und Schüler, dass ein Blatt Papier nur aus mehr oder weniger kreuz und quer liegenden Fasern besteht. Sie vermuten immer wieder einen Klebstoff, der die Fasern zusammenhält. Daher ist es lohnend, den Schritt vom Faserbrei zum Papier praktisch nachzuvollziehen.
Für angemeldete Gruppen bieten wir daher das Schöpfen von Papier an....

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Fakten zum Artikel
aus: Biologie 5-10 Nr. 30 / 2020

Wald erleben

Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (< 45 Min) Schuljahr 7-8
  • Thema: Botanik
  • Autor/in: Monika Kallfelz