Extraktion von Mineralölverbindungen aus altpapierhaltigen Papier- und Kartonprodukten mit überkritischem CO2

Durch den Einsatz von Altpapier, dem wichtigsten Rohstoff in der deutschen Papierindustrie, können Mineralölverbindungen in Papier- und Kartonprodukte eingetragen werden. In dieser Dissertation wird die Extraktion von Mineralölverbindungen (C10 - C25) aus bedruckten Zeitungen und unbedruckten Verpackungspapieren und -kartons mittels überkritischem CO2 (scCO2) bis zu einem Druck von 40 MPa und einer Temperatur von 90 °C untersucht. Dabei wird gezeigt, dass die Extraktion der Mineralölverbindungen dem typischen Verlauf der Naturstoffextraktion folgt und sich die Extraktionskurve asymptotisch an die maximal extrahierbare Mineralölmenge annähert. Bei geringem Extraktionsdruck ist die Extraktion maßgeblich von der Dichte des scCO2 abhängig, bei höherem Extraktionsdruck vom Dampfdruck der Mineralölverbindungen. Je trockener die Papier- und Kartonprodukte sind, desto mehr Mineralöle werden durch das unpolare CO2 extrahiert. Dahingegen haben die Probendicke, die Probengröße und der Aschegehalt der Papier- und Kartonprodukte keinen Einfluss auf die Extraktion. Insgesamt hat die Anzahl an Kohlenstoffatomen der Mineralölverbindungen einen Einfluss auf deren Extraktion. Des Weiteren wird dargestellt, dass durch die Anwendung bekannter empirischer Modellansätze die Extraktion von Mineralölverbindungen aus altpapierhaltigen Papier- und Kartonprodukten grundsätzlich beschrieben werden kann.
Abschließend wird gezeigt, dass die scCO2-Extraktion keine Auswirkungen auf papiertechnologische Eigenschaften der Papier- und Kartonprodukte hat, sodass die Qualität des Altpapiers durch die Extraktion nicht beeinträchtigt wird.