Warum rollt sich Zigarettenpapier bei hoher Luftfeuchtigkeit von selbst ein?

Das Einrollen von Zigarettenpapier bei hoher Luftfeuchtigkeit lässt sich durch physikalische und chemische Prozesse erklären. Es gibt im Wesentlichen drei Hauptgründe für diesen Effekt:

1. Die Hygroskopie der Cellulosefasern

Zigarettenpapier besteht fast vollständig aus Pflanzenfasern (meist Hanf, Flachs, Reis oder Holz). Diese Fasern sind hygroskopisch, das heißt, sie ziehen Feuchtigkeit aus der Umgebung an und lagern sie in ihre Struktur ein.

• Wenn die Fasern Wasser aufnehmen, quellen sie auf und das Papier dehnt sich aus.
• Da das Papier sehr dünn ist, führen schon kleinste Mengen an Feuchtigkeit zu einer messbaren Veränderung der Oberfläche.

2. Die Gummierung (Der Klebestreifen)

Der wichtigste Grund für das gezielte Einrollen ist der Klebestreifen (meist aus Gummi arabicum oder Stärke).

• Unterschiedliches Quellverhalten: Der Klebestreifen reagiert viel stärker und schneller auf Feuchtigkeit als das restliche Papier. Er saugt das Wasser auf und dehnt sich aus.
• Spannungsunterschiede: Da der Kleber nur auf einer Seite und nur an einem Rand aufgetragen ist, entsteht eine mechanische Spannung zwischen der beschichteten und der unbeschichteten Seite. Da sich eine Seite stärker ausdehnt als die andere, muss sich das Papier biegen, um diese Spannung auszugleichen. Das ist vergleichbar mit einem Bimetall-Effekt, bei dem sich zwei Schichten bei Temperaturänderung unterschiedlich stark ausdehnen.

3. Die Herstellungsweise (Sieb- vs. Filzseite)

Selbst Papier ohne Klebestreifen rollt sich oft ein. Das liegt am Herstellungsprozess in der Papiermaschine:

• Bei der Produktion lagern sich die Fasern auf einem Sieb ab. Dadurch haben die Vorder- und die Rückseite des Papiers eine leicht unterschiedliche Struktur (die sogenannte Siebseite und die Filzseite).
• Die Fasern liegen meist stärker in Laufrichtung der Maschine. Wenn diese Fasern bei Feuchtigkeit quellen, tun sie dies nicht gleichmäßig in alle Richtungen. Da die beiden Oberflächen des Papiers die Feuchtigkeit unterschiedlich schnell aufnehmen oder unterschiedlich dicht gepackt sind, entsteht eine Krümmung.

Zusammenfassung

Das Zigarettenpapier rollt sich ein, weil die Feuchtigkeit eine ungleichmäßige Ausdehnung der Fasern und vor allem der Gummierung verursacht. Die Seite, die sich stärker ausdehnt, "drückt" das Papier in eine Kurve, um den Platzbedarf der gequollenen Fasern zu bewältigen.

Tipp für die Praxis: Wenn die Blättchen einmal eingerollt sind, ist das ein Zeichen für zu hohe Luftfeuchtigkeit am Lagerort. Das erschwert das Drehen, da die Spannung im Papier das gleichmäßige Verteilen des Tabaks behindert.