CH214190A - Verfahren zur Herstellung von Presslingen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Presslingen.       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur  Herstellung von     Presslingen    aus     ligninhalti-          gen    Stoffen, insbesondere aus     Zellstoffab-          lauge,    und ist dadurch gekennzeichnet, dass  die     ligninhaltigen        iStoffe    eingedickt, getrock  net, pulverisiert und     verpresst    werden.

   Vor  zugsweise wird die     Zellstoffablauge    nach  dem Eindicken zur     Gelbildung    gebracht und  dann getrocknet, pulverisiert und     verpresst.     Die     Gelbildung    kann ausser in bekannter  Weise durch Aldehyde, wie Formaldehyd,  auch durch Zusatz von     Furfurol    oder durch  Zusatz eines     Ketons,    eines Phenols oder eines  höheren Homologen des Benzols, z. B.     Cymol,     bewirkt werden. Ein     Zusatz    von hochmoleku  larer     Fettsäure    in Form von z. B.

   Stearin  säure oder     Aluminiumplametat    bewirkt eine  Erhöhung der Steigfähigkeit und eine Er  höhung der     Wasserfestigkeit    der     Pressmasse.     Die Steigfähigkeit kann auch durch Zusatz  von Montanwachs     ,erhöht    werden.  



  Die     Gelbildung    kann dadurch gefördert    werden, dass die Masse vor dem Eindicken  mit Chlorgas behandelt     wird.     



  Die Härte des fertigen     Presskörpers    kann  durch     Zufügung    eines Aldehyds nach der       Gelbildung    beeinflusst werden. '  Füllmittel, die     entweder    gleichfalls che  mische     Bindungen    eingehen oder lediglich  mechanisch in der     Pressmasse    festgehalten  werden, können der Masse vor oder nach der       Gelbildung    zugesetzt werden.  



  Unter Aldehyd, Beton und Phenol wer  den hier stets auch die Homologe,     sowie    die       Polymerisations-        und    Kondensationsprodukte  dieser Stoffe, sowie auch solche Verbindun  gen verstanden, die diese Stoffe frei machen  können.  



  Als Ausgangsstoffe kommen insbesondere  alle bei der     Zellstoffherstellung    anfallenden       Ablaugen    in Betracht, also z. B. die Ablauge  des     Calciumbisulfit-,    Sulfat-, Natron- und       Monosulfitverfahren    oder     Mischungen    der  selben, aber auch andere     ligninhaltige    Stoff,      wie z.

   B. das bei der     Holzhydrolyse    an  fallende     Lignin.    Diese Laugen können vorher  einem     Reinigungs-    oder     Neutralisierungsver-          fahren    oder einer Vergärung, wie diese  zwecks     Alkoholgewinnung    erfolgt,     unter-          ivorfen    werden; sie können also ein saures,  basisches oder neutrales Milieu darstellen.

    Die zu verarbeitende Ablauge kann grund  sätzlich beliebige Konsistenz haben; beson  ders zweckmässig hat sich die Verarbeitung  von Dünnlauge (roh, gereinigt oder     ent-          geistet)        erwiesen.    Die Ausfällung von Kalk  und Gips kann durch Säuerung, z. B. durch  Schwefelsäure erfolgen und durch einen Zu  satz von     Oxalsäure    unterstützt werden.  



  <I>Beispiel:</I>  Dünnlauge, wie sie bei der Zellstoffher  stellung anfällt, wird mässig erwärmt, mit 2  bis 5 % Schwefel- oder Salzsäure angesäuert  und nach Zusatz von 25 cm'     Oxalsäure    auf  10     Liter    Lauge von dem Niederschlag (Gips,  organische Substanz     etc.)    befreit. Darauf  wird sie im Vakuum auf etwa 20'     Be    ein  gedickt. Vor dem Eindicken kann in die an  gesäuerte Lauge Chlorgas eingeleitet werden.  Nach dem Eindicken wird eine hochmoleku  lare Fettsäure, z. B. 20 bis 100 g Stearin  säure oder 20 bis 80 g     Aluminiumpalmetat     zu der .eingedickten Lauge gegeben und ein  Aldehyd, z.

   B. 50 bis 400 cm' 40     %        iges    For  malin oder die annähernd gleiche Menge     Fur-          furol    oder     Cymol    oder 5 bis 30 g     Paraform-          alrlehydpulver    beigemischt. Diese Masse wird  erhitzt; hierbei tritt die Reaktion ein und  vollzieht sich die     Gelbildung.    Es     entsteht     eine feste Substanz. die zerkrümelt, mit 1       Paraformaldehyd    und Füllstoff, z. B. 400  bis 600g Holzmehl, versetzt wird.

   Die Masse       wird    gründlich durchgearbeitet und getrock  net; dann wird sie entsäuert, was vorzugs  weise durch blosses Wässern geschieht und  im Trockenschrank bei 80 bis 100   so weit  getrocknet,     da,ss    die     blasse    einen Wassergehalt  von höchstens 4 % besitzt, aber noch nicht       endgültig    abbindet.     sondern    noch gute ther  moplastische Eigenschaften besitzt.

   Die  Masse wird dann pulverisiert und bei einer    Temperatur von 180   in üblichen Kunstharz  pressen     verpresst    oder im     Spritzgussverfahren          verarbeitet.    Die gepressten Gegenstände sind  fest, haben eine glatte Oberfläche und sind  gegen Wasser und fast alle     Lösungsmittel     unempfindlich.  



  Die Härte und Wasserfestigkeit des     Press-          produktes    kann ausserdem - und zwar auch  wenn zur Härtesteigerung keine     Fettsäure     zugesetzt wurde - dadurch erhöht werden,        < lass    der Masse Schwefel zugesetzt wird. Die  ser Zusatz hat überdies den Vorteil, der  Masse ein grösseres Fliessvermögen zu geben,  sobald die Masse beim Pressen über den  Schmelzpunkt des Schwefels erhitzt. wird.  Als vorteilhaft hat sich ein Schwefelzusatz  von mindestens 2     %    des Trockengehaltes der  Ablauge     erwiesen,    vorzugsweise kann er 6 bis  10 % betragen. Auch ein noch     höherer    Schwe  felzusatz kann in manchen Fällen zweck  mässig sein.

   Die Ursache der     vorteilhaften     Wirkung, dass ein derartiger Schwefelzusatz       die    allgemein mechanischen Eigenschaften  der daraus     hergestellten        Presskörper    ver  bessert und, vor allem in Anwesenheit von  Formaldehyd, die Wasserfestigkeit des     Press-          produktes    günstig beeinflusst, hat bisher  nicht ganz aufgeklärt werden können. Die  Wirkung ist um so überraschender, als es  sich bei den zu     bearbeitenden    Massen um  solche handelt, die     bereits    Schwefel in Form  von     Ligninsulfosäure        enthalten.     



  Der Schwefel kann in fein gemahlenem  Zustand (Schwefelblume) zugesetzt werden.  Zweckmässig aber setzt man der Ablauge im  Zuge der Aufbereitung, und zwar vor dem       Entwässern,    solche Verbindungen des Schwe  fels zu, die diesen infolge von Hydrolyse  oder sonstiger Zersetzung     bezw.    infolge einer  Reaktion in fein verteiltem Zustand in Frei  heit setzen, z.

   B.     Schwefelmonochlorid.    Bei  der Hydrolyse von     Schwefelmonochlorid        ent-          sieht    Salzsäure, so dass bei Zusatz von     Schwe-          felmonochlorid    gleichzeitig eine Einwirkung  von Säure auf die in der Ablauge enthaltene  organische     Substanz    stattfindet, was für die  Beschaffenheit der Massen und deren Reak-           tionsvermögen    von besonderer Bedeutung ist.  Die überschüssige Säure wird durch Erhitzen  der Massen entfernt.  



  Vorteilhaft kann man als     Schwefelüber-          trä.ger    auch Schwefelharze verwenden, die im  allgemeinen beträchtliche Mengen Schwefel  in fester     Lösung    aufzunehmen vermögen und  die im vorliegenden Falle auch noch als  Bindemittel wirken. Solche Harze sind z. B.

    die     Kondensationsprodukte    aus     sulfuriertem          Anthracenoel    und Schwefel, die Kondensa  tionsprodukte aus     Anthracenoel    und     :Sehwe-          felmonochlorid    sowie die den     Phenoplasten     vergleichbaren Harze aus     Phenolen    oder     Kre-          solen    und Schwefel, und die aus Halogeniden       aliphatiseher        Kohlenwasserstoffe    mittels Al  kalipolysulfid entstehenden Produkte.  



  Beispielsweise wird 200 g bis zur     Pul-          verisierbarkeit    eingedickte und vorher von  Kalk befreite     Zellstoffablauge    mit 40     cmg          Schwefelmonochlorid    allmählich und unter  Rühren versetzt. Das in der gepulverten Ab  lauge noch vorhandene Wasser     bewirkt    eine  langsame Hydrolyse des     Schwefelmonochlo-          rids,    wobei sich der in Freiheit gesetzte  Schwefel in der Masse fein verteilt. Zur Ent  fernung überschüssiger Salzsäure wird die  Masse unter häufigem Rühren erwärmt. Die  so vorbereitete Masse wird mit 60 bis 80 g  Holzmehl innig vermengt.

   Zu diesem Pulver  gibt man fernerhin ein fein gemahlenes     Phe-          nolformaldehydharz,    dessen Menge zweck  mässig 10 bis<B>15%,</B> bezogen auf die Gesamt  menge des     Presspulvers,    betragen kann. Nach  Zusatz von     Paraform    wird bei Temperaturen,  die vorzugsweise zwischen 120 und 200',  beispielsweise bei 140' liegen, unter Druck       verpresst.     



  Bei     Verwendung    von Schwefelblume statt       Sehwefelmonochlorid    dickt man die Ablauge  unter Zusatz von Schwefelsäure oder Salz  säure ein. Das     Phenolformaldehydharz    kann  in entsprechender Menge durch andere Kunst  harze und     Kunstharzmischungen    ersetzt  werden.  



  Als Füllmittel und Zusätze kommen  ausser den bereits genannten z. B. folgende in    Betracht: Altpapier,     Zellulosefasern,        Russ,     Asbest, Glasmehl, Schiefermehl, aber auch  insbesondere Kunstharze wie     Phenoplaste     (insbesondere im A- und     B-Zustand),        Poly-          merisationskunstharze    oder die Komponenten  dieser Harze und     Zellulosederivate,    ferner       Weichmachungs-    und     Härtungsmittel,    Bitu  men, Weichharze, Kampfer, Teer,     Kaseine,     Blutalbumine, Hefe, Wachse, ferner solche       Verbindungen,

      die erst in der Ablauge durch  Reaktion mit der Ablauge oder durch Reak  tion mit andern Zusätzen oder     infolge    der  Temperatur neue Verbindungen eingehen.  Beispielsweise kann Kautschuk, Chlorkaut  schuk, Gummigriess oder     Vinylharze    unter  Zusatz von     Vulkanisierungsmitteln    als Zu  satz     benutzt    werden und die     Presstemp:eratur     so gewählt werden, dass während des Pressens       ein        Vulkanisieren    stattfindet. Der Zusatz von  Gummi bewirkt eine gute Elastizität des  Produktes. Unter Umständen sind     Farbzu-          sätze    zweckmässig.  



  Als besonders zweckmässig hat es sich er  wiesen, den faserigen Füllstoff wie Holz  mehl, Altpapier, Asbest und dergleichen vor  dem Vermischen mit der     Zellstoffablauge    mit  einem     Kunstharz    zu imprägnieren. Dies ge  schieht z. B. in der Weise, dass das Kunst  harz in einem Lösungsmittel gelöst und der  Füllstoff mit dieser Lösung in der Hitze  imprägniert     wird.    Das     Lösungsmittel    kann  dabei     gleichzeitig        abdestilliert    werden. Man  kann auch den Füllstoff mit einer Emulsion  eines Kunstharzes behandeln.

   Für dieses Ver  fahren kommen grundsätzlich Kunstharze  jeder Art in Betracht.     Härtbare    Kunstharze  werden im     A-Zustand    oder einem diesem Zu  stand nahestehenden Zustand benutzt.  



  In allen Fällen, in denen von Kunst  harzen die Rede ist, können auch Gemische  von Kunstharzen benutzt werden, insbeson  dere solche aus einem     nichthärtbaren    Kunst  harz vom     Kondensations-    oder     Polymerisa-          tionstyp    und einem     härtbaren        Kunstharz    vom       KondensaHons-    oder     Polymerisationstyp.     Statt der Kunstharze selbst können auch     ihre     Komponenten benutzt werden,

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Press- lingen aus ligninhaltigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die ligninhaltigen Stoffe eingedickt, getrocknet, pulverisiert und ver- presst werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da- di.irch gekennzeichnet, dass als ligninhaltiger Stoff Zellstoffablauge benutzt wird. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Zellstoff ablauge nach dem Eindicken zur Gelbildung gebracht und dann getrocknet, pulverisiert und verpresst wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die ligninhaltigen Stoffe angesäuert werden. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass das Ansäuern durch Oxalsäure erfolgt. 5. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Zellstoff ablauge zur Gelbildung ein Aldehyd zu gesetzt wird. 6.

   Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass der Zellstoff- ablauge zur Gelbildung Formaldehyd zu gesetzt wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, class der Zellstoff ablauge zur Gelbildung Furfurol zugesetzt wird. B. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Zellstoff ablauge zur Gelbildung ein Keton zugesetzt wird. 9. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Zellstoff ablauge zur Gelbildung ein Phenol zugesetzt wird. 10.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Zellstoff ablauge zur Gelbildung ein höheres Homo loges des Benzols zugesetzt wird. 11. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als höheres Ho mologes des Benzols Cymol zugesetzt wird. 12. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass den ligninhaltigen Stoffen Fettsäure zugesetzt wird. 13. Verfahren nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Fettsäure Stearinsäure benutzt wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass den ligninhaltigen Stoffen Montanwachs zugesetzt wird. 15.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Zellstoff- ablauge vor der Gelbildung Chlorgas zu gesetzt wird. 16. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die Masse nach der Trocknung des Gels durch Wässern ent säuert wird. 17. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Masse ein Füllstoff zugesetzt wird, der mit Kunstharz imprägniert ist. 18. Verfahren nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zerkleinerte zell- stoffhaltige Stoffe als Füllstoff benutzt werden. 19.

   Verfahren nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff vor dem Zusatz zur Masse mit Kunstharz im prägniert wird. 20. Verfahren nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff mit gelöstem Kunstharz behandelt wird. 21. Verfahren nach Unteranspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass dis Imprägnie rung bei Hitze und unter gleichzeitiger Ab destillierung des Lösungsmittels erfolgt. 22. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Zellstoff ablauge Schwefel einverleibt wird. 23.

   Verfahren nach Unteransprueh 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwefel zusatz über 2 9o" beträgt, bezogen auf das Trockengewicht der Masse. 24. Verfahren nach Unteranspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Schwefelverbindung zugesetzt wird, welche Schwefel während der Verarbeitung der Masse in Freiheit setzt. 25. Verfahren nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass Schwefelmono chlorid zugesetzt wird. 26. Verfahren nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwefel harz zugesetzt wird. 27.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Masse nach der Gelbildung ein Aldehyd zugesetzt wird.