Modellierung des Einflusses von Faser- und Füllstoffeigenschaften auf Diffusionsvorgänge hydrophober organischer Stoffe im Papier

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In dieser Dissertation werden die Einflussfaktoren von Faser- und Füllstoffen, Faserstofffraktionen sowie der Papierstruktur auf die Adsorption und Diffusion hydrophober, organischer Substanzen in Papier untersucht. Es wird nachgewiesen, dass die Mineralöladsorption hauptsächlich auf die spezifische Oberfläche und den dispersen Anteil der freien Oberflächenenergie der Materialien zurückzuführen ist, während der Ligningehalt der Faserstoffe eine untergeordnete Rolle spielt. Zudem wird der Einfluss von Wasserstoffbrückenbindungen auf die Gleichgewichtskonzentration hydrophober organischer Substanzen in Blattstrukturen aufgezeigt. Auf Basis dieser Erkenntnisse wird ein Modell entwickelt, das die Berechnung von Diffusionsvorgängen in Papier ermöglicht. Die Ergebnisse erlauben es, den Übergang hydrophober Kohlenwasserstoffe zwischen gemischt gelagerten Papieren sowie die Migrationsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Papierzusammensetzung abzuschätzen. Dies könnte auch für Migrationsuntersuchungen bei Lebensmitteln von Bedeutung sein. Ferner unterstützen die Ergebnisse die Auswahl geeigneter Rohstoffe für Lebensmittelkontaktpapiere, die Optimierung von Altpapieraufbereitungsprozessen zur besseren Trennung hydrophober organischer Stoffe und die Entwicklung eines neuen Hitzebehandlungsprozesses, der einen nahezu vollständigen Mineralölaustrag erzielt.