DE400858C

DE400858C - Verfahren zur Erzeugung von Zellstoff

Info

Publication number: DE400858C
Application number: DEB112142D
Authority: DE
Original assignee: C A BRAUN
Current assignee: C A BRAUN
Priority date: 1923-12-25
Filing date: 1923-12-25
Publication date: 1924-08-19

Description

Verfahren zur Erzeugung von Zellstoff. Zur Aufschließung von Gräsern und schwach verholzten Pflanzen, wie Stroh, Schilf, Rohrkolben und anderen Rohstoffen für die Gewinnung von Zellstoff für die Papierfabrikation kommen in der Hauptsache Laugen zur Anwendung, die Ätzalkalien, besonders Ätznatron, gemischt mit Alkalikarbonaten und bei den Natronsulfat -Verfahren. außerdem noch mit den Monosulfiden der Alkalien, in verschiedenen Stärken enthalten. Der Aufschluß von Holz zur Erzeugung von Halb- und Gaazzellstoff erfolgt mit denselben Agenzien, jedoch unter Anwendung stärkerer Laugen.
Versuche haben nun ergeben, daß bei dieser Aufschließungsart stets ein gewisse Überschuß über die theoretisch nötige Menge an ätzenden Alkalien vorhanden sein muß, wenn die Aufschließung der Rohstoffe eine vollkommene sein soll, daß aber dadurch auch erhebliche Verluste an Zellstoff durch Lösung in den alkalischen Laugen bedingt sind. (Siehe: "Über Natronzellstoff", Dr.-Ing. Christian Christiansen, Verlag Bornträger, Berlin I913.) Diese Verluste bilden die Ursache zu den erheblich niedrigeren Ausbeuteziffern der rein alkalischen Verfahren gegenüber -dem sauren Sulfitverfahren und der Anwendung neutraler Sulfite in mehr oder weniger alkalischen Laugen.
Die sauren Sulfitverfahren eignen sich zur Aufschließung von Gräsern, wie zahlreiche Versuche ergeben haben, nicht. Bei dem Aufschluß von Nadel- und Laubhölzern nach dem sauren Sulfitverfahren erhält man sehr guten Zellstoff in erheblich besserer Ausbeute und mit besserer Bleichfähigkeit als nach den rein alkalischen Verfahren.
Die sauren Verfahren bedingen aber entsprechend gegen die Säurewirkung geschützte Kocher und jene Schutzvorrichtungen, die die leicht flüchtige schweflige Säure wegen ihrer zerstörenden Wirkung auf eine große Anzahl von Metallen erfordert.
Die Anwendung neutraler Alkalisulfite in alkalischen Laugen mit oder ohne Zusatz von Alkalikarbonaten oder Alkalimonosulfiden liefert zwar sehr gute Ergebnisse sowohl hinsichtlich des Aufschlusses; der Qualität als auch der Bleichbarkeit des erhaltenen Zellstoffes. Die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren wird aber sehr erschwert durch die zu verwendenden Mengen und den hohen Preis dieser Salze. So muß beispielsweise Natriumsulfit bei dem Aufschluß von Nadelholz mindestens in solcher Menge verwendet werden, als dem theoretisch anzuwendenden Mindestquantum iokg S02 .auf iookg lufttrockenen Holzes entspricht; hinzu kommen dann noch die ebenfalls teuren sonstigen @Alkalisalze.
Versuche haben nun ergeben, daß die löslichen Alkaäsilikate, die zwar zum Beuchen von Leinen- und Baumwollstücken in geringem Umfange, dagegen zur Aufschließung von Pflanzen bisher fast gar nicht in Anwendung kamen, in Verbindung mit den löslichen Alkalisulfiten und Alkalimonosulfiden mit oder ohne Zusatz von Ätzalkalien oder Alkalikarbonaten ein vorzügliches Aufschließungsmittel für die verschiedenen Pflanzenarten zur Zellstoffgewinnung bilden und daß sie auch eine ganz wesentliche Herabsetzung der anzuwendenden Alkalisulfit- und der Ätzalkali- oder Alkalikarbonatmengen ermöglichen. Eine ganze Reihe von Pflanzen lassen sich mit Alkalisilikaten und Alkalisulfiten ohne Zusatz von Atzalkalien oder Alkalikarbonaten zu einem hellen ungebleichten und leicht bleichbaren Zellstoff von ausgezeichneter Beschaffenheit aufschließen.
Die theoretische Annahme, daß durch die beim Kochprozeß entstehenden und in Verbindung mit dem Alkali der genannten Chemikalien in Lösung gehenden Pflanzensäuren eine Ausfällung der Kieselsäure auf die Zellstoffasern erfolge, hat sich als durchaus irrig erwiesen. Eine solche Ausfällung hat sich in keinem Falle ergeben, und die Kochlaugen bleiben bis zum Schluß der Kochung klar oder nehmen höchstens .eine leichte Opaleszenz an. Die erhebliche Ersparnis an Alkalisulfit und der trotzdem bis zum Schluß der Kochung verbleibende geringe überschuß an gebundener schwefliger Säure, der vorhanden sein muß, wenn das Kochgut keine Braunfärbung aufweisen soll, lassen den Schluß zu, daß auch die Kieselsäure der Alkalisilikate sich in irgendeiner Form an dem Aufschluß beteiligt und mit den inkrustierenden Stoffen der Pflanzen in Verbindung tritt. In welcher Weise dies der Fall ist, soll bei der Frage der Regeneration der Ablaugen noch festgestellt werden, die entgegen der bisherigen Annahme und den Erfahrungen bei der Sodawiedergewinnung aus dem kieselsäurehaltigen Strohzellstoffablaugen keine Schwierigkeiten bereitet.
Die milde seifenartige Wirkung der Alkalisilikate in Verbindung mit dem Natriumsulfit bedingt eine hohe Ausbeute, eine hervorragende Faserbeschaffenheit, helle Färbung und leichte Bleichbarkeit des erhaltenen Zellstoffes. Ein geringer Zusatz von Ätzalkalien erweist sich nur in wenigen Fällen als nötig.
Ausführungsbeispiel: iookg lufttrockenes, in bekannter Weise zerkleinertes Schilfrohr werden in einen eisernen Sturz- oder Kugelkocher eingefüllt. Hierauf werden im Hinblick auf die bei der Einleitung von direktem Dampf erfolgende Laugenverdünnung eingefüllt: zoo bis 22o l Lauge, enthaltend 7 kg Natriumsilikat, g kg Natriumsulfit (wasserfrei) und i kg Ätznatron. Der Kocher wird geschlossen, in Bewegung gesetzt und gleichzeitig vier bis fünf Stunden Dampf eingeleitet; die Temperatur wird hierbei bis zu 165' C gesteigert.
Nach beendeter Kochung wird die Dampfzuleitung geschlossen, der Druck abgeblasen und der Kocher entleert. Das völlig aufgeschlossene Kochgut wird in bekannter Weise verarbeitet.
Der Stoff zeigt eine helle, dem Sulfitzellstoff ähnliche Färbung,- sehr gute Faserbeschaffenheit und erweist sich als leicht bleichbar. Je nach der Beschaffenheit der aufzuschließenden Pflanzen wird die Stärke und Zusammensetzung der anzuwendenden Laugen geändert.

Claims

PATRNT-ANSPRUCH Verfahren zur Erzeugung von Zellstoff aus Gräsern und schwach verholzten Pflanzen, wie Stroh, Schilf, Rohrkolben, Bambus und schäbenhaltigen Materialien, wie Jute, Flachs- und Hanfwerg, Manilahanf und ähnlichen Rohstoffen sowie von Halb- und Ganzzellstoffen aus Nadel- und Laubhölzern, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Pflanzen im Kocher unter Druck bei Temperaturen über ioo bis 172'C mit Kochlaugen behandelt werden, die lösliche Alkalisilikate und Alkalisul# fite mit oder ohne Zusatz von Ätzalkalien, Alkalikarbonaten und Alkalimonosulfiden enthalten oder aus Gemischen von Alkalisilikaten und Alkalimonosulfiden mit oder ohne Zusatz von Ätzalkalien oder Alkalikarbonaten bestehen.