AT104131B - Verfahren zur Behandlung von Holz od. dgl. zur Gewinnung von neuen Ligninderivaten. - Google Patents

Description

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  Verfahren   zur Behandlung von Holz   od. dgl. zur Gewinnung von nenen Ligninderivaten. 



   Versuche über   die. Einwirkung von schwefelip'er   Säure allein auf Holz oder andere verholzte Stoffe (Lignozellulose) haben gezeigt, dass die chemischen Veränderungen, die sich sowohl in dem dabei gebildeten Holzstoff (Zellulose) als auch in den in Lösung gehenden inkrustierenden Bestandteilen   (Vgnin) vollziphen, sich durchaus   von jenen unterscheiden, die eintreten, wenn basische Stoffe als BisulfitVerbindungen zugegen sind. Diese Verschiedenheiten, die sowohl chemische als auch physikalische Eigenschaften betreffen, sind bisher nicht beobachtet worden, da die Art der Wirkung der schwefeligen Säure zufolge der Bedingungen unter denen sie zur. Anwendung kam, versehleiert war. 



   Die Behandlung von Holz mit schwefeliger Säure ist von Pictet und Brélaz versucht worden 
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 von   Tilgham   untersucht worden (britische Patentschriften Nr.   2924/1866 und   385/1867). Das Verfahren hat sich jedoch niemals soweit entwickelt, dass es gewerblich angewendet worden wäre und wird vom kaufmännischen Standpunkt als unwirtschaftlich betrachtet. Die Auffassung, die man im allgemeinen über das Verfahren hat, hat Ost in seinem Lehrbuche der chemischen Technologie, 8.

   Auf- 
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 Die Vorzüge, welche die nach einem mit schwefeliger Säure arbeitenden Verfahren hergestellten Produkte für viele Zwecke gegenüber den nach dem Bisulfitverfahren erzeugten aufweisen und die sich bei den oben erwähnten Versuchen der Erfinder herausgestellt haben, haben diese veranlasst, die Bedingungen zu untersuchen, die für eine erfolgreiche Durchführung eines   Sehwefligsäureverfahrens   massgebend sind. 



  Man hat bis jetzt angenommen, dass die   Anwesenheit von Schwefelsäure   in der schwefeligen Säure im Kocher nebensächlich ist und sich : durch Oxydation der schwefeligen Säure mit Luftsauerstoff bilde. Die Erfinder haben jedoch festgestellt, dass eine gewisse Reduktion der den Ligninkomplex bildenden Gruppen 
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 lösung unerlässlich und für das Verfahren charakteristisch ist. Es hat sich ferner gezeigt, dass, sofern die schwefelige Säure ursprünglich   frei von Schwefelsäure   ist, die während des Verfahrens gebildete Schwefelsäure ohne die nachteilige Wirkung ist, die bis jetzt stets als unvermeidlich gegolten hat. 



   Gemäss der Erfindung wird Holz oder anders   verholztes   Material zu   Zellszoff   und löslichen Deri- 
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 namentlich wenn man dafür sorgt, dass der Inhalt de. s Kochers rasch zirkuliert oder gründlich durchgerührt wird, am besten indem man mittels Dampf erhitzt.

   Die Dauer des Kochens hängt, wie bekannt, von der verwendeten Temperatur ab.   1m   allgemeinen kann man sagen, dass eine Temperatur von   100--110'C eingehalten werden   sollte, doch sind   Schwankungen   sowohl nach oben als auch nach unten zulässig ;   zweckmässig wird während   des ersten Drittels oder der ersten Hälfte des Kochprozesses die Temperatur verhältnismässig nahe der unteren Grenze gehalten, worauf eine   Temperaturerhöhung   bis nahe an die obere Grenze stattfindet. 



   Man kennt bereits Verfahren, mittels welcher schwefelige Säure praktisch frei von Schwefelsäure hergestellt werden kann, z. B. durch sorgfältiges mässiges Waschen von Verbrennungsgasen des Schwefels 

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 bevor man sie auflöst. So z. B. besteht ein solches Verfahren darin, die heissen Gase, die von der Ver-   brennung   des Schwefels stammen, durch zerstäubtes Wasser zu leiten, wodurch das in jedem Falle anwesende Schwefeltrioxyd gemeinsam mit einer bestimmten Menge Schwefeldioxyd gelöst wird ; die so gewonnene Lösung wird abgezogen und die gewaschenen Gase werden hierauf in Wasser gelöst und ergeben eine Lösung von schwefliger Säure praktisch frei von Schwefelsäure.

   Man kann jedoch, wenn   man dies vorzieht, und im augemeinen wird es sich als vorteilhafterweisen, die in gewöhnlicher schwefeliger   
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 besser einen Kocher, in dem Metall mit der im Kocher enthaltenen Mischung nicht in Berührung kommt ; beispielsweise verwendet man einen mit   säurefestem   Zement ausgekleideten Kocher. 



     Solehe Kocher sind   an sich bekannt und sind in der Sulfitzellulosebehandlung von Holz allgemein üblich. Beim Bisulfitverfahren wird jedoch die während des Kochens gebildete   Schwefelsäure   sofort   in der Flüssigkeit an die anwesenden basischen Stoffe (Kalk, Magnesiumoxyd usw. ) gebunden, so dass   ein Kocher mit nicht metallischen Futter nicht dieselbe Bedeutung besitzt wie beim Verfahren gemäss der Erfindung. Aus demselben Grunde übt auch die kräftige Durchmischung der Flüssigkeit, die bereits im   Bisulfitverfahren   vorgeschlagen war, im Verfahren gemäss der Erfindung eine besondere Wirkung aus. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung *wird in folgendem Beispiel erläutert. 



   Man bereitet das Holz in   der teim Bisulfitverfahren übliches   Weise vor. Ein zementgefütterter,   säurefester   und drueksicherer Kocher wird mit dem Holz beschickt. Die   wässerige   schwefelige Säure wird durch Sättigen von Wasser mit Schwefeldioxyd bei gewöhnlicher Temperatur und solchem Druck hergestellt, dass dabei eine etwa   7% ige   Lösung entsteht. Dieser Lösung wird Baiiumsulfit in solcher Menge zugesetzt, dass die stets vorhandene Schwefelsäure gefällt wird. Sobald sich das Bariumsulfat gesetzt hat, wird schwefelige   Säure im Verhältnis   von 6 Gewichtsteilen auf einen Gewichtsteil Holz in den Kocher gepumpt.

   Sodann wird der Kocher geschlossen und mittels Dampf erhitzt, der so in die Flüssigkeit eingeführt wird, dass der Kesselinhalt 6   Stunden,   hindurch gut durchgerührt wird ; die Tem-   peratur des Dampfes wird hierauf auf 105-110  C erhöht und zwecks Auflösung der Holzsubstanz bei dieser Temperatur durch weitere 10 Stunden gehalten. Der Überschuss von Schwefeldioxyd wird nun   abgeblasen und kann   zurückgewonnen   werden, indem er in Wasser aufgefangen wird. 



   Der Kocherinhalt wird   gewaschen. Die Flüssigkeit   und die Waschwässer enthalten die Ligninderivate, die sich von dem in Sulfitablauge enthaltenen unterscheiden. Die   Flüssigkeit   und die Waschwässer sind für manche Zwecke ausreichend konzentriert z. B. für   Gerbereizwecke,     für die sich   die darin enthaltenen Ligninderivate besser eignen als die aus Sulfitablauge. 



   Sollen die Derivate isoliert werden oder soll Konzentration für den Transport stattfinden, so muss etwa gebildete Schwefelsäure vor der Konzentrierung der Flüssigkeit   zweckmässig   als Barium-   sulfatniederschlag   entfernt werden. Sobald der Niederschlag abfiltriert ist, kann das Filtrat beliebig konzentriert werden ; Einhaltung niederer Temperatur und Anwendung von Vakuum ist vorteilhaft. 



  Wird zur Trockene eingedampft, so stellt das Produkt den im Holz natürlich enthaltenen Ligninkomplex dar, der sich nur in mancher Hinsicht verändert hat, vor allem durch einen Gehalt von Schwefel, der in die Verbindung aufgenommen wurde. 
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1. Verfahren zur Behandlung von Holz od. dgl. zur Herstellung neuer Ligninderivate, bei welchem das Ausgangsmaterial mit einer konzentrierten wässrigen Lösung von schwefliger Säure erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die schweflige Säure ursprünglich praktisch frei von Schwefelsäure ist.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch während der Behandlung gründlich durchgerührt wird.

   3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung in einem an sich bekannten Kocher vorgenommen wird, dessen Innenfläche nicht metallisch ist.

   4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher die bei der Reaktion entstehende Flüssigkeit nachher konzentriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die hei der Reaktion der schwefligen Säure auf Holz gebildete freie Schwefelsäure aus der Lösung vor deren Konzentration entfernt wird.