Bestimmung des Aschengehaltes.

Diejenigen Bestandteile des Papiers, welche beim Verbrennen und darauf folgenden Glühen als unverbrennlich zurückbleiben, nennt man die Asche; sie enthält die unorganischen Verbindungen im Gegensatz zu den organischen (Cellulose, Leim, Stärke u. s. w.), welche beim Verbrennen zum größten Teil als Kohlensäure entweichen.

Die unorganischen Rückstände können aus drei verschiedenen Quellen stammen; zunächst aus dem zur Herstellung des Papiers verwendeten Rohmaterial (Lumpen, Zellstoffe, Holzschliff), sodann aus den zum Leimen verwendeten Materialien, und schließlich können sie dem Papier direkt als Füllstoffe zugesetzt sein.

Die Pflanzenzellen enthalten auch im reinsten Zustand (Baumwolle) stets geringe Mengen unorganischer Verbindungen, und zwar sind Kalk und Kieselerde die am meisten vorkommenden; der Kalk in Verbindung mit Oxalsäure und Kohlensäure, die Kieselsäure als solche.

Der Anschaulichkeit wegen mögen hier einige Angaben über den Aschengehalt verschiedener in der Papierfabrikation verwendeter Rohstoffe gemacht werden.

Selbstverständlich können die mitgeteilten Werte nicht als absolute aufgefaßt werden; sie sind beständigen Schwankungen unterworfen, wie auch schon bei einzelnen Rohstoffen, mit denen mehrere Bestimmungen ausgeführt wurden, zu bemerken ist. Schon die Pflanze selbst wird bei einer größeren Anzahl von Bestimmungen der mineralischen Rückstände abweichende Werte ergeben, die man wohl auf klimatische Unterschiede und wechselnde Bodenbeschaffenheit zurückführen kann; hierzu kommen die verschiedenartigsten stets schwankenden Einflüsse der Fabrikation.

Der teilweise sehr hohe Aschengehalt der Lumpen (Tabelle A) dürfte seine Ursache wohl in ihrer mechanischen Verunreinigung durch Sand, Erde etc. finden, falls nicht künstliche Beschwerungen vorgenommen worden sind. Beide gehen im Laufe des Fabrikationsprozesses zum größten Teil verloren, wie die Tabelle C ergibt; die dort aufgeführten Halbzeuge sind meist aus den Lumpen der Tabelle A erzeugt worden.

A. Lumpen.

Lfd.
Nr.

Bezeichnung der
Lumpen

Aschen
gehalt[24]
%

Lfd.
Nr.

Bezeichnung der
Lumpen

Aschen
gehalt
%

 1

Hell Baumwolle

1,20

17

Weiß Leinen 4

4,45

 2

Reine weiße Baumwolle

2,60

18

f. leinene Flicken

0,55

 3

Reine weiße Baumwolle

3,50

19

Halbweiß Leinen

3,30

 4

Rot Kattun

3,50

20

Halbweiß Leinen 5

1,70

 5

Blaue Strümpfe

4,90

21

Halbweiß Leinen 3

0,32

 6

Weiße Strümpfe

1,03

22

Halbweiß Leinen 3

3,90

 7

Kattun

0,75

23

Halbweiß (Nähte) Leinen 4

3,30

 8

Kattun 2A

3,00

24

Halbweiß Leinen 1

0,60

 9

Kattun 2C

5,00

25

Halbweiß Leinen 2

1,20

10

Schmutzig Parchend

3,70

26

Sack 1

7,00

11

Weiß Parchend

1,85

27

Sack 2

3,55

12

Hellrot Halbleinen

1,50

28

Sack 3

6,40

13

Braun Halbleinen

3,24

29

Sack 4

2,55

14

Gute Halbwolle

9,70

30

Sack 5

4,12

15

Hellblau Leinen

1,10

31

Leinen V3

3,33

16

Weiß Leinen 1

1,20

Mittlerer Aschengehalt = 3,06%.

B. Anderweitige Rohstoffe.

Lfd.
Nr.

Bezeichnung des
Rohstoffes

Aschen
gehalt
%

Lfd.
Nr.

Bezeichnung des
Rohstoffes

Aschen
gehalt
%

1

Ungebleichtes Flachsgarn
(Naßgespinnst)

1,25

6

Jute (roh)

0,56

2

Hanfgarn (ungebleicht)

1,35

7

Jute (zu Pappe
verarbeitet

0,85

3

Russischer Hanf

1,41

8

Baumwolle (Louisiana)
ungebleicht

0,53–0,85

4

Italienischer Hanf

1,03

9

Espartogras

1,91–2,00

5

Badischer Hanf

0,69

Mittlerer Aschengehalt = 1,11%.

C. Halbzeuge.

Lfd.
Nr.

Bezeichnung des
Halbzeuges

Aschen
gehalt
%

Lfd.
Nr.

Bezeichnung des
Halbzeuges

Aschen
gehalt
%

 1

Leinen, gebleicht, Probe A

1,10

13

Leinen, ungebleicht, Nr. 4

0,68

 2

Leinen, gebleicht, Probe B

0,36

14

Leinen, ungebleicht, Nr. 5

1,58

 3

Leinen, gebleicht, Probe C

1,40

15

Baumwolle, gebleicht, A

0,79

 4

Leinen, gebleicht, Probe D

1,86

16

Baumwolle, gebleicht, B

0,25

 5

Weiß Leinen, mittlere
Qualität, gebleicht

0,23–0,29

17

Weiße Baumwolle,
gebleicht

0,24

 6

Blau Leinen, gebleicht

0,12–0,34

18

Bunte Baumwolle,
gebleicht

0,30–0,46

 7

Sack, Probe A

0,80

 8

Sack, Probe B

0,70

19

Baumwolle, ungebleicht, 1

1,12

 9

Sack, Probe C

0,92

20

Baumwolle, ungebleicht, 2

0,90

10

Leinen, ungebleicht, Nr. 1

0,66

21

Baumwolle, ungebleicht, 3

0,24

11

Leinen, ungebleicht, Nr. 2

0,40

22

Hanfstricke, gebleicht

0,30

12

Leinen, ungebleicht, Nr. 3

1,03

Mittlerer Aschengehalt = 0,74%.

D. Zellstoffe und Holzschliff.

Lfd.
Nr.

Art des Materials

Aschen
gehalt
%

Lfd.
Nr.

Art des Materials

Aschen
gehalt
%

 1

Sulfitzellstoff, ungebl., 1

0,48

 8

Strohzellstoff, gebleicht

0,86–1,22

 2

Sulfitzellstoff, ungebl., 2

0,51

 9

Birkenzsllstoff,
ungebleicht

0,65

 3

Sulfitzellstoff, gebleicht

0,42

 4

Mitscherlich-Zellstoff,
ungebleicht

0,48

10

Birkenzsllstoff, gebleicht

1,57

11

Fichten-Holzschliff

0,43

 5

Natronzellstoff,
ungebleicht

1,40

12

Kiefern-Holzschliff

0,70

13

Espen-Holzschliff

0,36–0,44

 6

Natronzellstoff, gebleicht

1,34

14

Linden-Holzschliff

0,40

 7

Strohzellstoff,
ungebleicht

2,30

Mittlerer Aschengehalt = 0,94%.

A. Lumpen.

Lfd.
Nr.

Bezeichnung der
Lumpen

Aschen
gehalt[24]
%

 1

Hell Baumwolle

1,20

 2

Reine weiße Baumwolle

2,60

 3

Reine weiße Baumwolle

3,50

 4

Rot Kattun

3,50

 5

Blaue Strümpfe

4,90

 6

Weiße Strümpfe

1,03

 7

Kattun

0,75

 8

Kattun 2A

3,00

 9

Kattun 2C

5,00

10

Schmutzig Parchend

3,70

11

Weiß Parchend

1,85

12

Hellrot Halbleinen

1,50

13

Braun Halbleinen

3,24

14

Gute Halbwolle

9,70

15

Hellblau Leinen

1,10

16

Weiß Leinen 1

1,20

17

Weiß Leinen 4

4,45

18

f. leinene Flicken

0,55

19

Halbweiß Leinen

3,30

20

Halbweiß Leinen 5

1,70

21

Halbweiß Leinen 3

0,32

22

Halbweiß Leinen 3

3,90

23

Halbweiß (Nähte) Leinen 4

3,30

24

Halbweiß Leinen 1

0,60

25

Halbweiß Leinen 2

1,20

26

Sack 1

7,00

27

Sack 2

3,55

28

Sack 3

6,40

29

Sack 4

2,55

30

Sack 5

4,12

31

Leinen V3

3,33

Mittlerer Aschengehalt = 3,06%.

B. Anderweitige Rohstoffe.

Lfd.
Nr.

Bezeichnung des
Rohstoffes

Aschen
gehalt
%

1

Ungebleichtes Flachsgarn
(Naßgespinnst)

1,25

2

Hanfgarn (ungebleicht)

1,35

3

Russischer Hanf

1,41

4

Italienischer Hanf

1,03

5

Badischer Hanf

0,69

6

Jute (roh)

0,56

7

Jute (zu Pappe
verarbeitet

0,85

8

Baumwolle (Louisiana)
ungebleicht

0,53–0,85

9

Espartogras

1,91–2,00

Mittlerer Aschengehalt = 1,11%.

C. Halbzeuge.

Lfd.
Nr.

Bezeichnung des
Halbzeuges

Aschen
gehalt
%

 1

Leinen, gebleicht, Probe A

1,10

 2

Leinen, gebleicht, Probe B

0,36

 3

Leinen, gebleicht, Probe C

1,40

 4

Leinen, gebleicht, Probe D

1,86

 5

Weiß Leinen, mittlere
Qualität, gebleicht

0,23–0,29

 6

Blau Leinen, gebleicht

0,12–0,34

 7

Sack, Probe A

0,80

 8

Sack, Probe B

0,70

 9

Sack, Probe C

0,92

10

Leinen, ungebleicht, Nr. 1

0,66

11

Leinen, ungebleicht, Nr. 2

0,40

12

Leinen, ungebleicht, Nr. 3

1,03

13

Leinen, ungebleicht, Nr. 4

0,68

14

Leinen, ungebleicht, Nr. 5

1,58

15

Baumwolle, gebleicht, A

0,79

16

Baumwolle, gebleicht, B

0,25

17

Weiße Baumwolle,
gebleicht

0,24

18

Bunte Baumwolle,
gebleicht

0,30–0,46

19

Baumwolle, ungebleicht, 1

1,12

20

Baumwolle, ungebleicht, 2

0,90

21

Baumwolle, ungebleicht, 3

0,24

22

Hanfstricke, gebleicht

0,30

Mittlerer Aschengehalt = 0,74%.

D. Zellstoffe und Holzschliff.

Lfd.
Nr.

Art des Materials

Aschen
gehalt
%

 1

Sulfitzellstoff, ungebl., 1

0,48

 2

Sulfitzellstoff, ungebl., 2

0,51

 3

Sulfitzellstoff, gebleicht

0,42

 4

Mitscherlich-Zellstoff,
ungebleicht

0,48

 5

Natronzellstoff,
ungebleicht

1,40

 6

Natronzellstoff, gebleicht

1,34

 7

Strohzellstoff,
ungebleicht

2,30

 8

Strohzellstoff, gebleicht

0,86–1,22

 9

Birkenzsllstoff,
ungebleicht

0,65

10

Birkenzsllstoff, gebleicht

1,57

11

Fichten-Holzschliff

0,43

12

Kiefern-Holzschliff

0,70

13

Espen-Holzschliff

0,36–0,44

14

Linden-Holzschliff

0,40

Mittlerer Aschengehalt = 0,94%.

Wie aus den Tabellen B-D weiter ersichtlich ist, nähert sich der mittlere Aschengehalt der reinen Rohstoffe, Halbzeuge, Zellstoffe und des Holzschliffes dem Werte 1,0.

Man sieht hieraus, daß die unverbrennlichen Rückstände der Rohmaterialien einen verschwindend geringen Bruchteil ausmachen, und wenn man für sie rund 1% in Anrechnung bringt, so wird dieses in allen Fällen genügen.

Ganz anders verhalten sich beispielsweise einige ausländische Fasersorten, welche zur Herstellung von Papier benutzt werden. So weisen die gebleichte Adansoniafaser (die Bastfasern der in Afrika heimischen Adansonia digitata, Affenbrotbaum) einen Aschengehalt von 5,70–7,19%, die Fasern, welche in Japan zur Herstellung von Papier dienen, im Durchschnitt einen solchen von 2,5% auf.

Da diese Rohstoffe aber bis jetzt für die deutsche Papierfabrikation von geringer Bedeutung sind, so können sie hier außer acht gelassen werden.

Die zweite der oben angeführten Quellen für die Asche, der der Papiermasse zugesetzte Leim, liefert bisweilen schon einen größeren Prozentsatz an unverbrennlichen Bestandteilen. Bekanntlich wird der größte Teil der bei uns erzeugten Papiere nicht wie früher durch tierischen Leim, sondern durch den billigeren Harzleim beschreibbar gemacht.

Ohne hier auf die Frage einzugehen, was der leimende Faktor im Harzleim ist, sei nur bemerkt, daß bei dem Leimen des Papiers stets mit einem Überschuß von Alaun gearbeitet wird und auf diese Weise eine gewisse Menge überschüssiger Tonerdeverbindungen in das Papier gelangt. Dieselben bleiben in der Asche als Tonerde (Al2O3) zurück und können unter Umständen wohl bis 2% des Papiers ausmachen. Ein geleimtes Papier kann demnach, ohne daß ihm Füllstoffe beigemengt sind, sehr wohl einen Aschengehalt von 3,0% aufweisen.

Endlich werden dem Papier auch aus verschiedenen Gründen, deren Erörterung hier zu weit führen wurde, mineralische Füllstoffe direkt zugesetzt.

Hauptsächlich verwendet werden:

und andere.

Die Bestimmung der Aschenmenge in der Weise vorzunehmen, daß man einen Bogen des zu prüfenden Papiers von bekanntem Gewicht verbrennt und den übrig bleibenden schwarzen Rückstand dem Gewicht nach bestimmt, eine Methode, wie sie wohl hin und wieder noch angewendet wird, ist natürlich für die Erlangung einigermaßen genauer Werte unzulänglich, da das Gewicht der noch nicht verbrannten Kohle mit zur Asche gerechnet wird.

Wenn es auch für die Zwecke der technischen Papierprüfung als überflüssig erscheinen muß, eine Aschenbestimmung beispielsweise bis auf 0,001 g genau auszuführen, denn ein so genaues Arbeiten ist im Hinblick auf die Ungleichartigkeit des Rohmaterials und die ungleichmäßige Verteilung der etwa vorhandenen Füllstoffe durch die Papiermasse[25] sowie den Zweck der Prüfung nicht angebracht, so muß man doch Bedacht darauf nehmen, Verfahren und Apparate anzuwenden bei denen der Fehler 0,25% nicht übersteigt.

Zwei Wagen sind es, welche zu diesem Zwecke vorzugsweise angewendet werden und welche die geforderte Genauigkeit besitzen, nämlich die Postsche und die Reimannsche Aschenwage.

[24][24] Die Bestimmungen wurden im Platintiegel mit absolut trockenem Material ausgeführt.

[25] Ein Kupferdruckpapier ergab an verschiedenen Stellen ein und desselben Bogens Aschenmengen von 13,65–14,71%.