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Verfahren zur Herstellung von Zellulose.
Es ist seit langer Zeit bekannt, von Holz, Stroh usw. mittels Kochen unter Druck mit kaustischem Alkali (z. B. NaOH, NaSH, Nanas) Zellulose herzustellen ; auch ist es bekannt, Holz und andere organische Stoffe in kaustischem Alkali ganz aufzulösen und die hiebei oder die beim Zellulosekoehen erhaltene Lauge mit kaustischem Alkali unter hohem Druck bei hoher Temperatur zu behandeln, wie auch direkt einzudunsten und mit Alkali ähnliche Laugen trocken zu destillieren.
Bei Regenerierung des hiebei verwendeten Alkalis wird es hauptsächlich in Form von kohlensaurem Alkali (Na2C03) erhalten, welches vor der nächsten Verwendung mit Kalk (Ca. 0) kaustiziert werden muss.
Auch die Verwendung von Silikaten zu dem angegebenen Zweck ist bereits bekannt. Die Wirkung des Silikates dürfte davon abhängig sein, dass es in Lösung grossenteils hydratisiert ist, wodurch ein grosser Teil des Alkalis als solches wirksam wird (5 Na2O. Si02-+ 8 NaOH + Na2O. 4 Si02). Die Erfindung liegt nun darin, dass der Silikatgehalt der Lauge so gewählt wird. dass ein Kaustizieren der Lauge mit Kalk beim Regenerieren mit Kalk vermieden wird.
Die geeignete Zusammensetzung der Lauge wird dadurch erhalten, dass zwecks Ersatzes der Koehverluste neben alkalihaltigem Material (Soda, Sulfat, Silikaten z. B. Feldspat) kieselsäurehaltiges Material (Sand, Ton, Gangart) zugefügt wird, wobei Silikat als kaustisches Alkali gerechnet wird. Da Silikat beim Schmelzen eventuell gebildetes Na20 (Na2CO2 + C = Na20 + 2 CO) oder Na2S(Na2SO4 + + 4 C = Na2S + 4 CO) löst, braucht gewöhnlich nicht völlig so viel Si02 als Na2SiO2 entspricht zugegen sein. Da dieses von Ofentemperatur usw. abhängig ist, muss der geeignetste Si02-Zusatz für jeden Fall besonders ergrundet werden.
Enthält das Alkali oder das Kieselsäurematerial Tonerde (also fällt diese bei der Auflösung völlig als Silikat (z. B. Al2O3Na2O SiO2 + 9 H2O) aus, weshalb, wenn diese Fällung abfiltriert wird, die Lauge ohne Gefahr des lnkrnstierens in dem Eindampfungsapparat eingedunstet werden kann. Die
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z. B. Stroh, Bambus usw. dürfte genügend SiO mit diesem zugeführt werden ; würde der Alkaliverlust so klein sein, dass Überschuss von Si02 entsteht, wird dieses entfernt, dadurch, dass zu der Schmelze etwas Kalkstein zugesetzt wird (CaC03), wobei bei Auflösung der Schmelze Kalziumsilikat ungelöst bleibt und abfiltriert wird.
Bei der Trockendestillation am Ende des Laugeregenerationsverfahrens kann die Endtemperatur bis 600 -1000 hinaufgetrieben werden, wobei das Silikat wieder gebildet wird.
Die Lauge kann auch bei so niedriger Temperatur verbrannt werden (unter 1000 ), dass die Asche nicht schmilzt, wobei die Verbrennung nicht im Schmelzofen, sondern auf dem Rost oder im rotierenden Ofen vorgenommen wird.
Der Kieselsäurezusatz kann auch im Kocher geschehen in der Form von Wasserglas oder leicht aufschliessbarer Kieselsäure (Kieselguhr).
Ein Nachteil kann dadurch entstehen, dass der Schmelzpunkt in dem Schmelzofen zu hoch steigt.
Dem kann durch Verwendung einer Mischung von Kali und Natronsilikat (z. B. Kalifeldspat wird zugeführt) oder durch Gegenwart von Neutralsalzen entgegengewirkt werden. Die Temperatur kann
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anderseits in dem Ofen erhöht werden durch Verwendung von vorgewärmter Luft in den Formen anstatt wie jetzt üblich kalter Luft, wie auch durch Zuführen von extra Brennmaterial, dessen Abhitze wie die der Lauge in einem hinter dem Ofen placierten Dampfkessel benutzt wird.
Als Beispiel für die Ausführung des Verfahrens sei angegeben : 1000 kg Holz werden mit 600 kg NäsO SiO + HO gekocht, die Lauge eingedampft und in einem Schmelzofen verbrannt. Die Schmelze wird im Wasser wieder gelöst und kann für eine neue Holzkochung ohne Kaustizierung mit Kalk verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zellulose durch Kochung von Holz, Stroh usw. mit Silikatlaugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Lauge ein so hoher Kieselsäuregehalt gegeben wird, dass beispielsweise das nicht als Sulfid vorhandene Alkali in Natriumsilikat (Na, Si 0,) übergeführt wird, so dass die Lauge nach Regenerierung durch Eindampfen und Schmelzen oder Trockendestillation genügend kaustisch ist, um ohne Kaustizierung durch Kalk verwendet werden zu können.