Marmorpulver

Marmorpulver in der Papierindustrie.

Die Verwendung von Marmor in der Papierindustrie ist ein faszinierendes Beispiel für die Kreislaufwirtschaft, das mineralische Rückstände in essentielle Alltagskomponenten umwandelt.

Marmorpulver ist ein „unsichtbarer Held“ in verschiedenen Sektoren.

 

Es wird genannt Steinpapier, auch bekannt als Mineralpapier.

 

Marmor besteht hauptsächlich aus Calcium Carbonat (CaCO₃) und kann zu einem sehr feinen Pulver vermahlen werden. Dies kann drei Hauptfunktionen in der Industrie haben:

 

1. ​Ein Ersatz für Cellulose als Füllstoff

Marmorpulver kann direkt mit dem Papierbrei gemischt werden und kann die Holzfaser (Cellulose) ersetzen.

Das hilft auf zwei Arten:

• Kostenreduktion

Es ist deutlich günstiger als Holzfaser.

• Opazität und Weißheit

Marmor verleiht Papier eine natürliche Farbe und eine höhere Opazität, wodurch verhindert wird, dass die Tinte auf die andere Seite des Papiers durchdringt. Dies ist ideal für Vorder- und Rückendruck.

 

2. ​Beschichtung und Glanz

In hochwertigen Papieren wie Zeitschriften oder Luxusprospekten wird das Calciumcarbonat als Deckpigment verwendet.

Das hilft auf zwei Arten:

• Weichheit

Es füllt die Unregelmäßigkeiten zwischen den Fasern aus und schafft eine glattere Oberfläche.

• Druckqualität

Bessere Tinten aufnahme, wodurch Bilder und Farben klarer, lebendiger werden und einen besseren Glanz erhalten.

 

3. ​Das innovative „Steinpapier.“

Dies ist eine Technologie, mit der Papier hergestellt werden kann, ohne Bäume oder Wasser zu verbrauchen.

Das hilft auf zwei Arten:

• Zusammensetzung

80 % Marmorpulver, gemischt mit Polyethylenharz.

• Eigenschaften

Das Ergebnis ist ein äußerst strapazierfähiges, wasserfestes (sogar unter Wasser einsetzbares), reißfestes und zu 100 % recycelbares Papier.

4. ​Weitere Vorteile für die Umwelt

• Neutralisierung

Marmor hat alkalische Eigenschaften, die dazu beitragen, die natürliche Säure aus dem Papierherstellungsprozess zu neutralisieren, wodurch das Endprodukt langlebiger wird und mit der Zeit weniger zum Vergilben neigt.

• Erhaltung von Wäldern

Durch den Ersatz von Mineralien durch Zellulose wird der Druck auf die Forstwirtschaft verringert.

 

Gibt es in Portugal Fabriken, die diese Steinpapier-Technologie (Mineralpapier) einsetzen?

 

Die Landschaft der Steinpapierfabriken in Portugal befindet sich derzeit in einer Übergangsphase zwischen akademischer Forschung und industrieller Produktion.

 

Obwohl Portugal ein bedeutender weltweiter Hersteller von Zellulosepapier ist, wird Mineralpapier nur von sehr wenigen oder gar keinen Unternehmen produziert.

 

• Das Projekt PPAPECO (Portugal Steinpapier) ist die bedeutendste Forschungsinitiative unter der Leitung des Polytechnischen Instituts von Leiria

Ihr Ziel ist es, eine Kreislaufwirtschaft zu schaffen, in der Marmorpulver aus Steinbrüchen wie Pardais und Vila Viçosa zur Herstellung von Mineralpapier verwendet wird.

 

• EmanaGreen

Gilt in Portugal als einer der wichtigsten Anbieter dieser Technologie. Das Sortiment reicht von Notizbüchern über Karten bis hin zu Produkten, die zu 80 % aus Marmorpulver und Harz bestehen.

 

• Traditionelle Papierindustrie

Große portugiesische Unternehmen verwenden bereits gemahlenen Marmor (Kalziumkarbonat) bei der Herstellung von Zellulosepapier, um dessen Weißgrad und Opazität zu erhöhen, jedoch nicht, um zu 100 % mineralisches Papier herzustellen.

 

Möglichkeiten für Steinpapier in Pardais und Vila Viçosa:

Die Marmorregion Alentejo gilt als „Goldgrube“ für diese Technologie, da dort Millionen Tonnen Abfall anfallen. Dieser könnte durchaus lokale Fabriken für Mineralpapier versorgen. Dadurch würde sich der ökologische Fußabdruck der Region drastisch verringern, und die Abfallberge, die das Landschaftsbild prägen, würden verschwinden.

 

 

Andere Branchen, in denen Marmorpulver benötigt wird.

In der Pharma- und Gesundheitsbranche ist es aufgrund seiner Reinheit ein wertvoller Inhaltsstoff.

 

1. ​Pharmazeutisch

• Antazida

Es ist der Hauptwirkstoff in Medikamenten gegen Sodbrennen. Im Magen wirkt es wie ein Magensäurehemmer.

 

• Kalziumpräparate

Wird zur Behandlung und Vorbeugung von Osteoporose eingesetzt und dient als bioverfügbare Kalziumquelle für die Knochen.

 

• Hilfsstoff für Tabletten

Es dient als „Füllstoff“ oder neutrale Grundlage, um vielen Arzneimitteln Volumen und Form zu verleihen und so ihre Verdaulichkeit zu verbessern.

2. ​Gesundheit

• Zahnpasta

Marmorpulver wirkt wie ein sanftes Schleifmittel. Es hilft, bakteriellen Zahnbelag und oberflächliche Verfärbungen auf den Zähnen zu entfernen, ohne den Zahnschmelz zu beschädigen.

3. ​Lebensmittelindustrie

Für Marmorpulver, das für den menschlichen Verzehr bestimmt ist, gelten strenge Normen und Zertifizierungen.

Um als „lebensmitteltauglich“ zu gelten, darf es sich nicht einfach um gemahlenes Pulver handeln; es muss mehrere Veredelungsschritte durchlaufen, um Verunreinigungen zu beseitigen und die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen.

• Wichtigste Normen und Zertifizierungen

​-   E170-Suchtcode.

In Europa ist der Lebensmittelzusatzstoff Calciumcarbonat unter der Kennzeichnung E 170 zugelassen. Um in Verkehr gebracht werden zu dürfen, muss er die EU-Verordnung Nr. 213/2012 erfüllen, die Reinheitsanforderungen festlegt und die Grenzwerte für Schwermetalle begrenzt.

​-   Food Chemicals Codex (FCC).

Es handelt sich um den internationalen Standard (der in den USA von der FDA angewendet wird), der die Identitäts- und Reinheitskriterien für Lebensmittelzutaten festlegt.

​-   Gute Herstellungspraxis.

Die Produktion sollte in zertifizierten Anlagen erfolgen, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden und die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Charge zu gewährleisten.

​-   Zertifizierungen im Bereich Lebensmittelsicherheit.

Unternehmen, die dieses Pulver verarbeiten, müssen über Zertifizierungen wie FSSC 22000, ISO 22000 oder IFS Food verfügen.

 

• Reinheitszertifikat

​-   Damit es für den Verzehr unbedenklich ist, sollte seine Reinheit über 97 % oder 98 % liegen.

​-   Strenge Grenzwerte für Schwermetalle: Arsen (max. 3 mg/kg), Blei (max. 1 mg/kg) und Quecksilber (max. 0,3 mg/kg).

​-   Mikrobiologische Kontrolluntersuchungen, um sicherzustellen, dass keine Bakterien wie Salmonellen und E. coli vorhanden sind.

 

• Übliche Verwendung

Sofern die Zertifizierung den Anforderungen entspricht, kann dieses Pulver verwendet werden als:

​-   Lebensmittelfarbe für Kuchen.

​-   Antiklump- und Stabilisierungsmittel in Teigen und Brot.

​-   Kalziumzusatz für pflanzliche Getränke und Diätpillen.

​-   Kaugummi.

 

4. ​Kosmetik und Körperpflege

• Gesichtspuder & Make-up

Da es überschüssiges Fett aufnimmt und der Haut eine seidige Textur verleiht.

 

• Sonnenschutzmittel

In manchen Formeln trägt es dazu bei, eine Barriere gegen UV-Strahlen zu bilden.

 

5. ​Umweltschutz (Ungewöhnlich)

• Maßnahmen gegen saure Seen

In Ländern, in denen es zu saurem Regen kommt, wird das Marmorpulver von Hubschraubern über Seen und Wäldern abgeworfen, um den pH-Wert des Wassers zu neutralisieren und ganze Ökosysteme zu retten.

 

6. ​Kunststoff- und Gummiindustrie

Marmorpulver ist weit mehr als nur ein einfacher „Füllstoff“ zur Kostensenkung. Es wirkt als funktioneller Verstärkungsstoff, der die mechanischen Eigenschaften von PVC-Rohren verändert und sie so zu einem robusteren Material macht.

 

Hier sind die wichtigsten Faktoren, die dazu beitragen, PVC widerstandsfähiger zu machen:

• Erhöhte Härte und Biegemodul

Reines PVC ist von Natur aus ein Polymer, das sich unter Druck verformen lässt. Durch die Zugabe feiner Kalziumkarbonatpartikel entsteht eine steifere Verbundstruktur.

 

• Verformungsfestigkeit

Bei Rohren und Fensterprofilen verhindert das Pulver, dass sich das Material unter Druck oder Gewicht leicht verbiegt oder verformt.

 

• Formstabilität

Es verringert das Schrumpfen des Kunststoffs nach dem Formen und sorgt dafür, dass die Teile länger ihre exakten Maße beibehalten.

 

• Bessere Schlagfestigkeit

Auch wenn es widersprüchlich erscheinen mag, macht die Zugabe von „Stein“ den Kunststoff weniger spröde. Die Partikelforschung erklärt dieses Phänomen:

​-   Energieverteilung.

Wenn PVC einem Aufprall ausgesetzt ist, tragen die Pulverpartikel (insbesondere solche im Mikrometer- oder Nanometerbereich) dazu bei, die Energie der einwirkenden Kraft über die gesamte Oberfläche abzuleiten und zu verteilen, anstatt eine Rissausbreitung zuzulassen.

​-   Beharrlichkeit.

In kontrollierten Dosierungen (in der Regel etwa 8 phr – Teile pro hundert Teile Harz) wird das Material widerstandsfähiger und hält Stürzen oder Stößen stand, ohne zu brechen.

Marmorpulver trägt dazu bei, dass PVC bei der Verarbeitung auf Extrusionsmaschinen bessere Eigenschaften aufweist.

• Polymerfluss

Erleichtert die Verteilung anderer Zusatzstoffe und sorgt für einen gleichmäßigeren Fluss der Kunststoffschmelze.

 

• Wärmeleitfähigkeit

Kalziumkarbonat weist eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als reines PVC. Dadurch erwärmt und kühlt sich der Kunststoff schneller ab und verhält sich während der Produktion gleichmäßiger, was zu Formteilen mit geringerer innerer Spannung und höherer Bruchfestigkeit führt.

 

• Oberfläche und Haltbarkeit

​-   Oberflächenhärte.

Es erhöht die Widerstandsfähigkeit gegen Kratzer und Oberflächenabnutzung.

 

• Deckkraft und Helligkeit

​-   Verbessert das optische Erscheinungsbild und sorgt für ein weißeres und glatteres Finish.

 

Wissenswertes:

Die Verwendung von Kalziumkarbonat mineralischen Ursprungs ist für die Herstellung von Hart-PVC-Rohren unerlässlich. Es gewährleistet, dass die Rohre jahrzehntelang dem Wasserdruck und dem Gewicht des Erdreichs standhalten, ohne zu brechen.