ISO 11480 Zellulose, Papier und Karton - Bestimmung des Gesamtchlorgehalts und des organisch gebundenen Chlorgehalts

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegebene Norm ISO 11480 „Zellstoff, Papier und Karton – Bestimmung des Gesamtchlorgehalts und des organisch gebundenen Chlorgehalts“ beschreibt zwei alternative Methoden zur Bestimmung des Gesamtchlorgehalts und des organisch gebundenen Chlorgehalts in Zellstoff, Papier und Karton. Diese Methoden sind für alle Arten von Zellstoff, Papier und Karton anwendbar. Die untere Nachweisgrenze liegt bei etwa 20 mg/kg.

Diese Methoden dienen der Bestimmung des Gesamtchlorgehalts und des organisch gebundenen Chlors in Zellstoff, Papier und Karton. Die mikrocoulometrische Methode basiert auf der Verbrennung in einem erhitzten Rohr, gefolgt von einer mikrocoulometrischen Titration. Die Schöniger-Methode basiert auf der sogenannten Schöniger-Verbrennung, gefolgt von einer Ionenchromatographie.

Die Wahl des Verfahrens hängt von der Verfügbarkeit der Geräte und dem Risiko von Störungen durch Bromverbindungen in der Probe ab. Bei der mikrocoulometrischen Methode gibt das Ergebnis den Chlorgehalt nicht genau wieder, da es auch einen Teil des in der Probe vorhandenen Broms enthält. Daher sollte dieses Verfahren vermieden werden, wenn die Probe möglicherweise einen hohen Bromgehalt aufweist.

Die Schöniger-Methode ist aufwändiger als die mikrocoulometrische Methode. Da die Endbestimmung jedoch mittels Ionenchromatographie erfolgt, ist das Ergebnis eindeutig Chlorid. Die Schöniger-Methode erfordert zudem eine größere Probenmenge. Folglich ist das Ergebnis repräsentativer. Die mikrocoulometrische Methode hingegen ist schneller und ermöglicht zahlreiche Wiederholungsmessungen in kurzer Zeit.

Die mikrocoulometrische Methode beruht auf dem Prinzip, beispielsweise den Chlorgehalt durch Verbrennung unter kontrollierten Bedingungen in einem Quarzrohr bei hoher Temperatur zu bestimmen. Die Verbrennungsgase werden durch eine Elektrolytlösung geleitet, in der das gesamte Chlor (als Chlorhydrochlorid) absorbiert und mikrocoulometrisch bestimmt wird. Zur Bestimmung des organisch gebundenen Chlorgehalts werden anorganische Chlorverbindungen vor der Verbrennung mit verdünnter Salpetersäure extrahiert. Ist die Bestimmung des organisch gebundenen Chlors nicht erforderlich, kann auf die Extraktion mit Salpetersäure verzichtet werden. Vorhandenes Brom verursacht Störungen und führt zu einem positiven Messfehler.

Kurz gesagt, ISO 11480 ist ein internationaler Standard für Analysemethoden in der Papier- und Zellstoffindustrie. Dieser Standard gilt für alle Arten von Zellstoff, Papier und Karton und hat eine untere Nachweisgrenze von ca. 20 mg/kg für den Chlorgehalt.

Chlorverbindungen werden häufig zur Bleiche von Zellulose in der Papierherstellung eingesetzt, doch Restchlor (insbesondere organisch gebundenes Chlor) kann Umweltbelastungen verursachen. Organisch gebundenes Chlor ist oft mit adsorbierbaren organischen Halogenen assoziiert, die als persistente Schadstoffe die Wasserqualität beeinträchtigen können, wenn sie über das Abwasser von Fabriken freigesetzt werden.

Die Messung des Gesamtchlorgehalts (anorganisch + organisch) und des organisch gebundenen Chlors hilft den Produzenten in folgenden Bereichen:

• Überwachung und Reduzierung der Umweltauswirkungen.
• Einhaltung der Vorschriften bezüglich Emissionen und Produktsicherheit.
• Um die Qualitätskontrolle in Produktionsprozessen zu gewährleisten, die auf chlorfreie oder elementarchlorfreie Bleiche umgestellt werden.

Die Norm ISO 11480 fördert die Vergleichbarkeit der Prüfverfahren zwischen Laboren und Ländern durch die Bereitstellung standardisierter Testmethoden und unterstützt globale Handels- und Umweltstandards in der Zellstoff- und Papierindustrie.

Die Norm ISO 11480 spezifiziert zwei alternative Methoden zur Bestimmung des Chlorgehalts:

• Eine Methode zur Bestimmung des Gesamtchlorgehalts: Sie berücksichtigt sowohl anorganische als auch organisch gebundene Formen.
• Eine Methode, die sich auf organisch gebundenes Chlor konzentriert: Sie ist kompatibel mit der Messung von adsorbierbaren organischen Halogenen, die oft für die Umweltüberwachung von entscheidender Bedeutung sind.

Diese Methoden umfassen typischerweise die Probenvorbereitung (z. B. Verbrennung oder Extraktion) gefolgt von Analyseverfahren wie der coulometrischen Titration oder der Verbrennungsionenchromatographie zur Messung der freigesetzten Chloridionen. Dieser Standard legt Wert auf Sicherheit, Reproduzierbarkeit und den Umgang mit Störsubstanzen (z. B. Brom). Er ist für die Anwendung im Labor konzipiert und enthält Anleitungen zur Probenvorbereitung und quantitativen Analyse.

Gerätehersteller und Anbieter analytischer Instrumente (z. B. von Gesamtchloranalysatoren) orientieren sich bei Konformitätsprüfungen an der Norm ISO 11480. Für Branchen, die eine nachhaltige Produktion anstreben, unterstützt die Einhaltung dieser Norm Zertifizierungen und die Meldepflichten bezüglich des Halogengehalts.

Die Bedeutung der Norm ISO 11480 ergibt sich aus Umwelt-, Regulierungs-, Qualitäts- und Gesundheitsaspekten in der Zellstoff- und Papierindustrie. Diese Norm gilt aus folgenden Gründen als wichtig:

• Umweltschutz: Bei der Chlorbleiche entstehen Organochlorverbindungen, darunter adsorbierbare organische Halogene. Diese sind persistent, bioakkumulativ und toxisch. Zu ihnen gehören Dioxine und Furane, die aquatische Ökosysteme schädigen, die Artenvielfalt verringern und Gewässer verschmutzen.

Organisch gebundenes Chlor dient als wichtiger Indikator für das Potenzial zur Bildung adsorbierbarer organischer Halogene. Genaue Messungen nach ISO 11480 helfen Anlagenbetreibern, diese Verbindungen zu überwachen und zu minimieren. Dies unterstützt den Übergang zu elementarchlorfreien oder vollständig chlorfreien Prozessen, wodurch die Emissionen adsorbierbarer organischer Halogene deutlich reduziert werden.

Ohne standardisierte Tests wären die Bewertung und Minderung der Toxizität von Abwasser uneinheitlich und würden die globalen Bemühungen zur Reduzierung der Verschmutzung durch eine Industrie behindern, die für erhebliche Organochlor-Emissionen verantwortlich ist.

• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Viele Länder und Regionen regulieren den Gehalt an adsorbierbaren organischen Halogenen bzw. an gesamten Organochlorverbindungen in Abwässern von Teigfabriken. Weltweit nutzen Behörden adsorbierbare organische Halogene als Überwachungsinstrument für Abwässer von Bleichanlagen. Die Norm ISO 11480 gewährleistet reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse zwischen verschiedenen Laboren, die für die Berichterstattung über die Einhaltung von Vorschriften, deren Umsetzung und den internationalen Handel unerlässlich sind.
• Prozesskontrolle und Qualitätssicherung: Die Messung von Chlorrückständen ermöglicht es Herstellern:
• Optimierung des Bleichprozesses: Reduzierung des Chemikalieneinsatzes bei gleichzeitiger Erhaltung des Glanzes des Teigs.
• Validierung der Einführung saubererer Technologien: Unterstützung von Behauptungen über chlorfreie oder schlecht adsorbierbare organische Halogene.
• Um Störungen (z. B. solche, die durch Brom verursacht werden) zu erkennen und Konsistenz zu gewährleisten.

Dies fördert Innovationen hin zu einer nachhaltigen Produktion, insbesondere da die Nachfrage nach umweltfreundlichem Papier (zum Beispiel für Lebensmittelverpackungen oder Hygieneprodukte) steigt.

• Öffentliche Gesundheit und Lebensmittelsicherheit: Organochlorverbindungen wie Dioxine sind krebserregend und reichern sich in der Nahrungskette an. Sie stellen ein Risiko durch kontaminierte Fische oder Recyclingpapier in Lebensmittelkontaktmaterialien dar. Niedrige Restchlorwerte in Produkten schützen Verbraucher, indem sie das Migrationsrisiko verringern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm ISO 11480 eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung einer genauen Messung von Chlorrückständen in Papierprodukten spielt und somit sowohl zur Produktqualität als auch zum Umweltschutz in einer bedeutenden globalen Industrie beiträgt.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinem kompetenten und erfahrenen Team die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ISO 11480 an.