DE255659C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 556. GRUPPE

Dr.VIGGO DREWSEN in BROOKLYN, V. St. A.

Verfahren zur Herstellung von Zellstoff für die Fabrikation von Papier, Textilstoffen und für andere Zwecke aus Holz oder anderem pflanzlichen

Material durch Aufschließen mit Hilfe von Sulfiden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. März 1911 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zellstoff für die Fabrikation von Papier, Textilstoffen und andere Zwecke aus Holz oder anderem pflanzlichen Material durch Aufschließen mit Hilfe von Sulfiden. Das Wesen der Erfindung besteht in erster Linie darin, daß die Aufschließung der pflanzlichen Materialien mit Hilfe von Polysulfiden erfolgt, und zwar in der Weise, daß das

ίο pflanzliche Fasermaterial mit den Polysulfiden in wäßriger Lösung zweckmäßig unter Druck erhitzt wird, bis das Fasermaterial zerteilt und eine geschwefelte pflanzliche Faser gebildet ist. Vorzugsweise findet dabei Calciumpolysulfid, und zwar zweckmäßig in Gegenwart eines beträchtlichen Kalküberschusses Anwendung.

Die Verwendung der Polysulfide an Stelle der einfachen Sulfide zum Aufschließen des

ao pflanzlichen Fasermaterials bietet erhebliche Vorteile. Einerseits erfolgt die Aufschließung des Fasermaterials bei Verwendung der Polysulfide wesentlich schneller als bei Verwendung der einfachen Sulfide. Andererseits läßt sich, wie Versuche ergeben haben, die mit Polysulfiden aufgeschlossene Faser außerordentlich leicht bleichen, während die mit den einfachen Sulfiden behandelte nur schwer und zuweilen gar nicht bleichbar ist. Die Ursache der günstigeren Aufschließung mit Hilfe der Polysulfide läßt sich einerseits in der Weise erklären, daß wahrscheinlich die Polysulfide sich an Ligninbestandteile der Faser addieren und diese Bestandteile leichter löslich machen.

Andererseits ist aber zu berücksichtigen, daß insbesondere bei Verwendung alkalischer Erden auch die größere Löslichkeit der Polysulfide gegenüber . derjenigen der Monosulfide eine wichtige Rolle spielt. Bei Verwendung der Polysulfide ist es möglich, größere Reagensmengen in Lösung zu bringen und zu erhalten als bei Verwendung der einfachen Erdalkalisulfide. Die Verwendung des Calciumpolysulfids im besonderen empfiehlt sich auch durch die Billigkeit dieses Reagens. Die Verwendung eines Kalküberschusses hierbei hat den Zweck, die Bildung stark färbender organischer Verbindungen, die sonst unter gewissen Umständen leicht entstehen und die Faser in für manche Zwecke unerwünschtem Grad dauernd färben, auf ein Mindestmaß herabzudrücken.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Aufschließung der Faser mit Hilfe von Polysulfiden besteht darin, daß auf diese Weise eine geschwefelte Faser gebildet wird, die in großer Ausbeute (etwa 75 Prozent der Holzmassen o. dgl.) erhalten wird, sich durch ihre Festigkeit auszeichnet und für viele Zwecke, z. B. für die Herstellung von Pappen, Packpapieren u. dgl., ohne weiteres brauchbar ist und hierbei den sonst angewandten Materialien, wie geschliffenen Holzfasern u.dgl., erheblich überlegen ist.

Andererseits läßt sich diese geschwefelte Faser sehr leicht mit Hilfe von schwefelentfernenden Salzen, wie insbesondere Natriumcarbonat, bleichen und man erhält auch hierbei eine sehr große Ausbeute.

Bei Anwendung des Verfahrens können alle möglichen pflanzlichen Fasermaterialien Ver-

Wendung finden, wie z.B. Holz, Stroh, Zuckerrohr, Bambus, Maisstengel, Jute, Hanf, Baumwolle, Flachs, Ramie u. dgl.

Bei Ausführung des Verfahrens geht man beispielsweise folgendermaßen vor: Fichtenholzspäne werden unter Druck in einem Digestor einige Zeit mit einer Lösung von Calciumpentasulfid (CaS₅) in Gegenwart von Kalk gekocht. Eine geeignete Lösung dieser Art kann

ίο man in der Weise herstellen, daß man kaustischen Kalk (CaO) in einer Menge von etwa 50 Prozent des Gewichts der zu behandelnden Holzspäne in eine Wassermenge von etwa 500 Prozent des Gewichts der Holzspäne bringt und Schwefel in fein verteiltem Zustand in einer Menge von etwa 10 bis 20 Prozent des Gewichts der Holzspäne hinzufügt. Die Holzspäne können in dieser Lösung etwa 5 bis 6 Stunden lang bei einem Druck von etwa 6 bis 7 Atmosphären gekocht werden. Hierdurch entsteht aus der holzigen Substanz ein wasserunlösliches, faseriges, geschwefeltes Produkt. Die so erhaltene Masse kann völlig mit zweckmäßig heißem Wasser ausgewaschen werden, wobei die löslichen Anteile entfernt werden. Das ausgewaschene Produkt stellt eine geschwefelte Faser von brauner Farbe dar, die von einem lichten bis zu einem dunkleren Schokoladenbraun wechselt und etwa 2 bis 3 Prozent Schwefel gebunden enthält.

Die geschwefelte Faser läßt sich leicht in beliebiger Weise in ihre Einzelfasern auflösen, z. B. mit Hilfe einer Breischlagmaschine, eines Holländers oder einer Quetschmühle. Man erhält auf diese Weise starke braune Fasern, deren Stärke ebenso groß oder doch fast ebenso groß ist wie diejenige der ursprünglichen Zellstoffasern und die ohne weitere Behandlung für viele Fälle, z. B. für die Herstellung von Packpapier, Pappe u. dgl., benutzbar sind.

Der anscheinend organisch oder doch jedenfalls sehr innig physikalisch an die Faser gebundene Schwefel läßt sich durch Auskochen mit Wasser nicht wieder entfernen. Hingegen gelingt seine Entfernung leicht durch Behandlung der geschwefelten Faser mit schwefelentfernenden Reagenzien, wie insbesondere Natriumcarbonat (Na₂CO₃). Anscheinend wird durch derartige Reagenzien ein erheblicher ■Anteil der organischen Schwefelverbindung aus dem Fasermaterial in Form einer dunkelbraunen Flüssigkeit herausgelöst und entfernt, aus welcher komplizierte Schwefelverbindungen, die offenbar mit den Schwefelfarbstoffen verwandt sind, gewonnen werden können.

Die Bleichung der geschwefelten Faser geschieht beispielsweise so, daß das zerlegte Fasermaterial mit einer Lösung eines schwefelentfernenden Stoffes, wie z. B. Natronlauge, Natriumcarbonat oder Natriumsulfid, gekocht wird. Dabei wendet man z. B. Natriumcarbonat in einer Menge von etwa 5 bis 10 Prozent des Gewichts der geschwefelten Faser in ziemlich konzentrierter Lösung an und kocht die Faser darin, bis eine dunkelbraune Flüssigkeit entsteht. Die hiernach gründlich gewaschene und getrocknete Faser weist nur noch einen Schwefelgehalt von 0,35 bis 0,4 Prozent auf. Die entschwefelte Faser ist vollkommen weiß und sehr stark und kann daher für die Herstellung hochwertiger Papiere, Textilwaren und ähnliche Zwecke gebraucht werden. Falls erforderlich, kann die entschwefeite Faser natürlich auch noch auf beliebige bekannte Weise nachgebleicht werden.

Statt in der oben beschriebenen Weise die Polysulfide erst im Digestor selbst während der Einwirkung auf die Faser zu bilden, kann man sie natürlich auch zuvor besonders herstellen und dann das Holz ο. dgl. in einer Lösung der Polysulfide in der angegebenen Weise behandeln.

Claims (4)

85 Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Zellstoff für die Fabrikation von Papier, Textilstoffen und für andere Zwecke aus Holz oder anderem pflanzlichen Material durch Aufschließen mit Hilfe von Sulfiden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschließung mit Hilfe von Polysulfiden in der Weise erfolgt, daß das pflanzliche Fasermaterial mit den Polysulfiden in wäßriger Lösung zweckmäßig unter Druck erhitzt wird, bis das Fasermaterial zerteilt und eine geschwefelte pflanzliche Faser gebildet ist.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Calciumpolysulfid, zweckmäßig in Gegenwart eines beträchtlichen Kalküberschusses.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschwefeite Faser mit einer wäßrigen Lösung eines schwefelentfernenden Stoffes behandelt wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als schwefelentfernender Stoff Natriumcarbonat verwendet wird und die geschwefelte Faser mit einer Natriumcarbonatlösung so lange behandelt wird, bis der organisch gebundene Schwefel zum größten Teil wieder entfernt ist.