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Verfahren zum Lagern von Holzspänen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EMI1.1
fahrens.
Bei der Herstellung von Zellulosepapierbrei ergeben sich aus der Anwesenheit der Harzkomponenten im Holz insoferne gewisse Probleme, als diese Komponenten nur schwierig und kostspielig entfernbar sind, die Papierbreierzeugung stören und ausserdem einen qualitätsmindernden Einfluss auf das fertige Produkt haben. Harz, das in erster Linie aus Hartholz und Weichholz gewonnen wird, enthält Kohlenwasserstoffe, Wachse (Ester aus Fettsäuren mit höheren Alkoholen), Glyceride und höhere Alkohole.
Ausserdem sind im Weichholz Diterpensäuren (Harzsäuren) und Diterpenaldehyde vorhanden. Ein Verfahren zur Erleichterung des Entfernens dieser Verbindungen besteht darin, dass man das Holz in Form runder Scheiter, mit oder ohne Rinde, zu Lande oder im Wasser lagert. Bei der Lagerung im Wasser findet eine enzymatische Hydrolyse der Harzglyceride statt. Bei der Lagerung auf trockenem Boden erfolgt bei Austrocknen des Holzes ausser der Hydrolyse der Glyceride eine Autoxydation der gesättigten Harzkomponenten. Sowohl die enzymatische Hydrolyse als auch die Autoxydation erleichtern die Harzentfernung bei der anschliessenden Erzeugung von Papierstoff. Die Lagerung von Rundholz erfordert jedoch eine lange Zeit und führt ausserdem zu einem gewissen Abbau der Zellulose und Hemizellulose im Holz.
Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde die Möglichkeit einer Lagerung des Holzes in der Form von Haufen oder Aufschichtungen von Schnitzeln oder Spänen untersucht, wobei eine enzymatische Hydrolyse, Autoxydation und ein biologischer Abbau sämtlicher Harzkomponenten erfolgt. Bei Anwendung dieses Verfahrens tritt jedoch auch ein biologischer Abbau der Zellulose und Hemizellulose ein, was den Verlust wertvoller Holzsubstanzen verursacht. Es wurde gefunden, dass beim Harzabbau Harzverluste auftreten, die im wesentlichen auf die bei der enzymatischen Hydrolyse von Fetten und Wachsen freigesetzten Fettsäuren zurückzuführen sind, wobei die Fette und Wachse dann biologischen Abbaureaktionen unterworfen sind. Die enzymatische Hydrolyse der Wachse ist ein Vorteil, der bei keinem andern Holzlagerungsverfahren erzielbar ist.
Die Wachse sind bei der Papierstofferzeugung ausserordentlich schwierig zu entfernen, weil ihre Esterbindungen sterisch gehindert sind, was eine Verseifung fast unmöglich macht. Dies geht beispielsweise daraus hervor, dass Wachse in Holz, das nach dem Sulfatverfahren aufgeschlossen wird, diese Behandlung zu 90% ohne Verseifung überstehen und dass die Alkalibehandlung, der der Papierstoff in der Bleichanlage unterworfen wird, die Esterbindungen der Wachse noch weniger beeinflusst. Die Wachse gehen daher in das fertige Papier ein und verschlechtern dessen Qualität.
Die Erfindung basiert auf der Annahme, dass in zu Haufen aufgeschichteten Holzspänen oder - schnitzeln vorhandene Mikroorganismen einen entscheidenden Einfluss auf die Alterung der Harze und den Abbau der Zellulose und Hemizellulose haben. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufschichten der Haufen aus Holzspänen denselben eine Kultur aus einem oder mehreren Mikroorganismen zugesetzt wird, die die in den Spänen vorhandenen Harzkomponenten ab-
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bauen, die Zellulose jedoch nicht zersetzen, wobei diese Mikroorganismen vorzugsweise einen inhibierenden Einfluss auf andere zellulose- und hemizelluloseabbauende Mikroorganismen haben, die normalerweise in Haufen aus Holzspänen in Erscheinung treten.
Auf diese Weise ist es möglich, die Lagerungszeit im Vergleich zur Lagerung von Holz in Form von Scheitern oder Rundholz wesentlich zu vermindern, während gleichzeitig eine ausserordentlich gute Harzalterung ohne gleichzeitigen Abbau von Zellulose oder Hemizellulose erzielt wird, und die bei der Herstellung von Papierstoff so nachteiligen Harze zu entfernen. Die Mikroorganismen können auch zusammen mit einer Nährsalzlösung zugesetzt werden. Die Inhibierung von zellulose- oder hemizelluloseabbauenden Mikroorganismen kann prinzipiell auf dreierlei verschiedene Art durchgeführt werden.
Zunächst kann man einen Mikroorganismus wählen, der gleichzeitig die Harzkomponenten abbaut und auf die zellulose- und hemizelluloseabbauenden Mikroorganismen dadurch inhibierend wirkt, dass er in dem Haufen aus Holzspänen eine so hohe Temperatur entwickelt, dass die letztgenannten Mikroorganismen sich nicht mehr vermehren können. In dieser Hinsicht können diese Mikroorganismen nur eine Temperatur von höchstens etwa 500C aushalten. Ein anderes Verfahren besteht darin, dass man einen harzabbauenden Mikroorganismus zusetzt, der zufolge einer antibiotischen Wirkung die zellulose- und hemizellulosezersetzenden Mikroorganismen an der Vermehrung hindert.
Ein drittes Verfahren besteht darin, dass gleichzeitig mit dem Zusatz des spezifisch harzabbauenden Mikroorganismus ein Stoff zugesetzt wird, der auf die zellulose- und hemizelluloseabbauenden Mikroorganismen eine inhibierende Wirkung hat, z. B. Nickelsulfat. Selbstverständlich können auch Kombinationen dieser drei Verfahren zur Inhibierung von zellulose- und hemizelluloseabbauenden Mikroorganismen verwendet werden.
Geeignete Mikroorganismen, die erfindungsgemäss verwendet werden können, sind Fungi, denen die Fähigkeit zur Bildung von aktiven Zellulasen auf Holz völlig oder teilweise abgeht, die aber Esterasen, wie Lipasen, Sterolasen, Sterolesterasen, Fettalkoholasen, Fettalkoholesterasen, Terpenalkoholasen und Terpenalkoholesterasen, d. s. Enzyme, die die Esterbindungen im Harz des Holzes zersetzen, produzieren können. Es ist ausserdem vorteilhaft, wenn die Mikroorganismen Enzymsysteme erzeugen, die die Kohlenstoffketten der Harzverbindungen durch Oxydation abbauen. Die Mikroorganismen sollten vorzugsweise auch sporenbildend sein, weil die Sporen dann leicht den Holzspänen in Form einer wässerigen Dispersion zugesetzt werden können.
Bestehen die Mikroorganismen jedoch aus nicht sporenbildenden Pilzen, so ist es natürlich auch möglich, dieselben vor dem Zusatz dieser Organismen entsprechend zu verteilen. Die Mikroorganismen sollten vorzugsweise niedrigen Temperaturen gegen- über auch beständig sein, so dass sie bei der Lagerung von Holzspänen im Winter verwendbar sind.
Beispiele geeigneter harzabbauender Mikroorganismen, die auf Holz keine aktiven Zellulasen in nennenswerten Mengen erzeugen und die auf die zellulose- und hemizelluloseabbauenden Mikroorganismen dadurch inhibierend wirken, dass sie in dem Haufen aus Holzspänen so hohe Temperaturen entwickeln, dass sich diese Mikroorganismen nicht mehr fortpflanzen können, sind unter anderem die folgenden :
1. Humicola grisea var. thermoidea, beschrieben von Cooney-Emerson
2. Humicola stellata, beschrieben von Bunce
3. Humicola insolens, beschrieben von Cooney-Emerson
4. Humicola languinosa, beschrieben von Griffon-Maublanc-Bunce
5. Talaromyces duponti, beschrieben von Griffon- Maublanc-Cooney. Emerson
6. Thermoascus aurantiacus, beschrieben von Miehe
7. Mucor pusillus, beschrieben von Lindt
8. Mucor miehi, beschrieben von Cooney-Emerson
9.
Malbranchea pulchella, Saccardo-Penzig var. sulfurea, beschrieben von Miehe
10. Myriococcum albomyces, beschrieben von Cooney-Emerson
11. Sporotrichum thermophile, beschrieben von Apinis
12. Allescheria terrestris, beschrieben von Apinis
13. Torula thermophila, beschrieben von Cooney-Emerson
14. Chaetomium thermophile, beschrieben von La Touche
15. Stilbella thermophile, beschrieben von Fergus
16. Aspergillus fumigatus, beschrieben von Fresenius.
Beispiele geeigneter harzabbauender Mikroorganismen, die auf Holz keine aktiven Zellulasen erzeugen und die auf die zellulose- und hemizelluloseabbauenden Mikroorganismen infolge einer antibiotischen Wirkung einen inhibierenden Einfluss ausüben, sind unter anderem die folgenden :
17. Trichoderma lignorum, beschrieben von Tode-Harz
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18. Gliocladium roseum, beschrieben von Link-Thom
19. Gliocladium deliquescens, beschrieben von Sopp
20. Penicillium funiculosum, beschrieben von Thom
21. Penicillium roqueforti, beschrieben von Thom
22. Penicillium rubrum, beschrieben von Stoll
23. Gliocladium viride.
Andere geeignete Fungi, die erfindungsgemäss, u. zw. in Kombination mit beliebigen Pilzarten der vorstehend angeführten Gruppen verwendet werden können, sind die folgenden :
24. Penicillium mit der eigenen Bezeichnung B 76-1, eine neue Art, deren Beschreibung noch im
Gange ist,
25. Dyctylomyces thermophilus
26. Rhizopus arrhizus
27. Byssochlamys mit der eigenen Bezeichnung M 243 II, eine neue Art, deren Beschreibung noch im Gange ist,
28. Penicillium mit der eigenen Bezeichnung P 116-1, eine neue Art, deren Beschreibung noch im
Gange ist.
Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Eine Anlage zum Aufschichten eines Haufens aus Holzspänen weist ein Gebläse --1-- samt einem pneumatischen Förderrohr --2-- und einen Einfüllstutzen --3-- für die Holzspäne und -schnitzel mit einer dicht schliessenden Beschickungsvorrichtung (zellenartige Füllvorrichtung) --4-- auf, die an das Rohr --2-- angeschlossen ist.
Ein Behälter-5-, der zur Aufnahme einer Aufschlämmung von Mi-
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Leitungen --8-- mit einer Pumpe --6-- undventil --7-- sowie mit Düsen --9-- im Rohr --2-- zu beiden Seiten der Verbindungsstelle verbunden, an welcher die zellenartige Füllvorrichtung --4-- in das Rohr --2-- einmündet. Die Aufschlämmung wird in die Holzspäne mit Hilfe der Düsen-9-- eingespritzt, währenddessen die Holzspäne durch das Rohr --2-- an den Lagerplatz gebracht werden.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne sie hierauf zu beschränken.
Beispiel 1 : Wachs aus Fichten- oder Tannenholz wurde durch Extrahieren von Tannen-oder Fichtenspänen mit einem Äthanol-Benzol-Gemisch (1 : 2). Verdampfen des Lösungsmittelgemisches, Extrahieren mit Äthyläther und Schütteln des ätherlöslichen Teiles mit Kalilauge isoliert, wobei die sauren Bestandteile des Harzes in ihre wasserlöslichen Kaliumsalze übergeführt wurden, die dann abgetrennt wurden.
Der neutrale Anteil des Extraktes wurde auf einer Silikagelsäure chromatographiert und das die Holzwachse enthaltende Eluat wurde nach dem Eindampfen mit einer Nährsalzlösung vermischt, die die folgenden Bestandteile enthielt :
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<tb>
<tb> KILO4 <SEP> 350 <SEP> mg <SEP>
<tb> KHPO4 <SEP> 150 <SEP> mg
<tb> NH4N03 <SEP> 500 <SEP> mg <SEP>
<tb> MgSO. <SEP> 7H <SEP> O <SEP> 100 <SEP> mg
<tb> Eisencitrat <SEP> 20 <SEP> mg
<tb> Hefeextrakt <SEP> 10 <SEP> mg
<tb> destilliertes <SEP> Wasser <SEP> 1000 <SEP> mL
<tb>
Die Harzkonzentration in der Nährsalzlösung war 1 mg/ml, wobei für jede Probe 30 ml der so erhaltenen Emulsion verwendet wurden.
Jeweils 1 mg einer Reinkultur verschiedener, erfindungsgemäss verwendeter Mikroorganismen wurde dann unter den aus Tabelle 1 ersichtlichen Bedingungen in oder auf die Emulsion gespritzt, worauf der Wachsabbau bestimmt wurde. Diese Mikroorganismen wurden aus Holzproben isoliert, die aufgehäuften Holzspänen entnommen und steril auf Agarkulturen auf Platten übertragen wurden. Von diesen Agarkulturen wurden die verschiedenen Mikroorganismen von den verschiedenen, dabei erhaltenen Kolonien abgetrennt und auf weiteren Agarplatten neuerlich gezüchtet.
Die Sporen von den so gezüchteten Mikroorganismen wurden dann durch Spülen mit Wasser abgetrennt.
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Tabelle 1
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<tb>
<tb> Mikro- <SEP> Temp. <SEP> Tage <SEP> bewegte <SEP> statio- <SEP> Wachs- <SEP>
<tb> organismus <SEP> C <SEP> Kultur <SEP> näre <SEP> abbau
<tb> Kultur
<tb> Penicillium <SEP> keine <SEP> Spur
<tb> roqueforti <SEP> 25 <SEP> 4 <SEP> + <SEP> von <SEP> Wachs
<tb> Penicillium <SEP> feststellbarer
<tb> funiculosum <SEP> 25 <SEP> 8 <SEP> + <SEP> Wachsabbau <SEP>
<tb> Byssochlamys <SEP> keine <SEP> Spur
<tb> M <SEP> 243-11 <SEP> 45 <SEP> 16 <SEP> + <SEP> von <SEP> Wachs
<tb> Trichoderma <SEP> feststellbarer
<tb> lignorum <SEP> 25 <SEP> 8 <SEP> + <SEP> Wachsabbau <SEP>
<tb> Rhizopus <SEP> Wachsverbrauch
<tb> arrhizus <SEP> 50 <SEP> 4 <SEP> + <SEP> und <SEP> Wachstum
<tb> Dactylomyces <SEP> Wachsverbrauch
<tb> thermophilus <SEP> 50 <SEP> 4 <SEP> + <SEP> und <SEP> Wachstum
<tb> Penicillium <SEP> Wachsverbrauch
<tb> B <SEP> 76-1 <SEP> 50 <SEP> 4 <SEP> + <SEP>
und <SEP> Wachstum
<tb> Sporotrichum <SEP> Wachsverbrauch
<tb> thermophile <SEP> 50 <SEP> 4 <SEP> + <SEP> und <SEP> Wachstum
<tb> Allescheria <SEP> Wachsverbrauch
<tb> terrestris <SEP> 50 <SEP> 4 <SEP> + <SEP> und <SEP> Wachstum
<tb>
Die vorstehend beschriebene Untersuchung zeigt, dass die oben angeführten Mikroorganismen, die alle aus aufgehäuften Holzspänen isoliert wurden, in der Lage sind, das in der Nährlösung vorhandene Wachs als Kohlenstoffquelle zu verwerten. Der Wachsabbau, der bei der Lagerung von Holzspänen auftritt, kann daher bestimmten Mikroorganismen zugeschrieben werden, die sich in dem Haufen aus Holzspänen entwickeln.
Beispiel 2 : Die Fähigkeit bestimmter erfindungsgemäss verwendeter Mikroorganismen, das Holzharz und in erster Linie dessen Wachse, selektiv abzubauen und gleichzeitig das Wachstum anderer Mikroorganismen zu inhibieren, wurde durch Besprühen der Holzspäne mit einer wässerigen Dispersion von Mikroorganismen und Untersuchung des Holzes nach einer gewissen Züchtungszeit bestimmt. Die Holzspäne wurden mit ungefähr 1010 Sporen je kg Holz durch Besprühen behandelt. Die Proben wurden während 0 bis 60 Tagen bei zwei verschiedenen Temperaturen, nämlich 35 bzw. 50 C, gelagert, je nachdem, ob der betreffende Organismus ein Hochtemperaturorganismus oder ein Niedertemperaturorganismus war.
Die Proben wurden dann mit Äthylalkohol und Benzol im Verhältnis von 1 : 2 extrahiert, wonach der Extrakt eingedampft und mit Äthyläther behandelt wurde. Der ätherlösliche Anteil bestand aus dem im Holz verbliebenen Harz. Dieser Anteil wurde mit Kalilauge geschüttelt, wobei saure Bestandteile (freie Fettsäuren und Harzsäuren), die im Harz vorhanden sind, in wasserlösliche Kalisalze umgewandelt werden, die dann abgetrennt werden. Die restliche Ätherlösung wurde quantitativ und qualitativ chromatographisch auf ihren Gehalt an Kohlenwasserstoffen, Wachsen, Triglyceriden, höheren Alkoholen und andern Stoffen untersucht. Gleichzeitig wurden vollständig unbehandelte Holzspäne analysiert, wobei diese Späne unter entsprechenden Bedingungen (Kontrollprobe) gelagert worden waren.
Die dabei erhaltenen Resultate sind aus der Tabelle 2 ersichtlich.
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Tabelle 2
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<tb>
<tb> Art <SEP> der <SEP> Probe <SEP> Kontrollproben
<tb> Lagerungszeit, <SEP> Tage <SEP> 0 <SEP> 17 <SEP> 17 <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> Lagerungstemperatur, <SEP> C-35 <SEP> 50 <SEP> 35 <SEP> 50 <SEP> 30 <SEP> 50
<tb> Äthanol-Benzol <SEP> (1 <SEP> : <SEP> 2) <SEP> -Extrakt <SEP> 3, <SEP> 248 <SEP> 2, <SEP> 645 <SEP> 2,676 <SEP> 2, <SEP> 616 <SEP> 1, <SEP> 735 <SEP> 3, <SEP> 395 <SEP> 2, <SEP> 087 <SEP>
<tb> ätherunlöslich, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 1,72 <SEP> 1,068 <SEP> 1,139 <SEP> 1,728 <SEP> 1,050 <SEP> 2,422 <SEP> 1,232
<tb> ätherlöslich, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 1, <SEP> 53 <SEP> 1, <SEP> 139 <SEP> 1, <SEP> 006 <SEP> 0, <SEP> 888 <SEP> 0, <SEP> 685 <SEP> 0, <SEP> 974 <SEP> 0, <SEP> 856 <SEP>
<tb> neutrale <SEP> Stoffe, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 1,024 <SEP> 0,541 <SEP> 0,474 <SEP> 0,405 <SEP> 0,
355 <SEP> 0,380 <SEP> 0,311
<tb> Kohlenwasserstoffe, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 045 <SEP> 0, <SEP> 018 <SEP> 0, <SEP> 023 <SEP> 0, <SEP> 018 <SEP> 0, <SEP> 015 <SEP> 0, <SEP> 015 <SEP> 0, <SEP> 013 <SEP>
<tb> Wachse, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,177 <SEP> 0,115 <SEP> 0,110 <SEP> 0,083 <SEP> 0,073 <SEP> 0,059 <SEP> 0,029
<tb> Triglyceride, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 532 <SEP> 0, <SEP> 106 <SEP> 0, <SEP> 061 <SEP> 0, <SEP> 068 <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP> 0, <SEP> 092 <SEP>
<tb> höhere <SEP> Alkohole, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 116 <SEP> 0, <SEP> 139 <SEP> 0, <SEP> 146 <SEP> 0, <SEP> 151 <SEP> 0, <SEP> 135 <SEP> 0, <SEP> 109 <SEP> 0,171
<tb> Rest, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 150 <SEP> 0,164 <SEP> 0,135 <SEP> 0,085 <SEP> 1,114 <SEP> 0,103 <SEP> 0,096
<tb> freie <SEP> Säuren,
<SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,514 <SEP> 0,598 <SEP> 0,532 <SEP> 0,483 <SEP> 0,330 <SEP> 0,594 <SEP> 0,545
<tb> freie <SEP> Fettsäuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 086 <SEP> 0, <SEP> 146 <SEP> 0, <SEP> 083 <SEP>
<tb> Harzsäuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 320 <SEP> 0, <SEP> 382 <SEP> 0, <SEP> 319 <SEP>
<tb> Gewichtsverlust <SEP> in <SEP> 0/0.
<SEP> bezogen
<tb> auf <SEP> Holzausgangsmaterial,
<tb> wahrscheinlicher <SEP> Wert <SEP> 0,95 <SEP> 2,29 <SEP> 1,23 <SEP> 4,77 <SEP> 4,9 <SEP> 4,7
<tb> Lignin <SEP> gemäss <SEP> Klason <SEP> 28,0 <SEP> 27,8 <SEP> 28,1 <SEP> 27,07 <SEP> 27,33 <SEP> 28,33 <SEP> 28,12
<tb>
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
EMI6.1
<tb>
<tb> Art <SEP> der <SEP> Probe <SEP> Kontrollproben
<tb> Rhizopus <SEP> arrhizus <SEP> Byssochlamys <SEP> M <SEP> 243-11 <SEP> Penicillium <SEP> P <SEP> 116-1 <SEP> Gliocladium <SEP> viride
<tb> Lagerungszeit, <SEP> Tage <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 17 <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 60
<tb> Lagerungstemperatur, <SEP> oc <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 35
<tb> Äthanol-Benzol <SEP> (1 <SEP> :
<SEP> 2) <SEP> -Extrakt <SEP> 1, <SEP> 721 <SEP> 1,679 <SEP> 2, <SEP> 499 <SEP> 2, <SEP> 114 <SEP> 1, <SEP> 507 <SEP> 2, <SEP> 751 <SEP> 1, <SEP> 865 <SEP> 2, <SEP> 070 <SEP> 1, <SEP> 900 <SEP>
<tb> ätherunlöslich, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 1, <SEP> 089 <SEP> 1, <SEP> 064 <SEP> 1, <SEP> 304 <SEP> 1, <SEP> 291 <SEP> 0, <SEP> 927 <SEP> 1, <SEP> 890 <SEP> 0, <SEP> 921 <SEP> 1, <SEP> 139 <SEP> 1, <SEP> 095 <SEP>
<tb> ätherlöslich, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,633 <SEP> 0,616 <SEP> 0, <SEP> 829 <SEP> 0, <SEP> 823 <SEP> 0, <SEP> 580 <SEP> 0, <SEP> 861 <SEP> 0, <SEP> 944 <SEP> 0, <SEP> 932 <SEP> 0, <SEP> 806 <SEP>
<tb> neutrale <SEP> Stoffe, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 344 <SEP> 0, <SEP> 295 <SEP> 0, <SEP> 472 <SEP> 0, <SEP> 424 <SEP> 0, <SEP> 311 <SEP> 0, <SEP> 399 <SEP> 0, <SEP> 487 <SEP> 0, <SEP> 437 <SEP> 0,
<SEP> 391 <SEP>
<tb> Kohlenwasserstoffe, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,011 <SEP> 0,012 <SEP> 0,025 <SEP> 0,016 <SEP> 0,011 <SEP> 0,011 <SEP> 0,017 <SEP> 0,012 <SEP> 0,013
<tb> Wachse, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,045 <SEP> 0,026 <SEP> 0,131 <SEP> 0,078 <SEP> 0,037 <SEP> 0,074 <SEP> 0,090 <SEP> 0,056 <SEP> 0,059
<tb> Triglyceride, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,062 <SEP> - <SEP> 0,059 <SEP> 0,075 <SEP> - <SEP> 0,085 <SEP> 0,083 <SEP> 0,089 <SEP> 0,071
<tb> höhere <SEP> Alkohole, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,134 <SEP> 0,171 <SEP> 0,126 <SEP> 0,143 <SEP> 0,167 <SEP> 0,110 <SEP> 0,162 <SEP> 0,109 <SEP> 0,145
<tb> Rest, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,091 <SEP> 0,087 <SEP> ,131 <SEP> 0,112 <SEP> 0,097 <SEP> 0,119 <SEP> 0,136 <SEP> 0, <SEP> 172 <SEP> 0, <SEP> 102 <SEP>
<tb> freie <SEP> Säuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,
289 <SEP> 0,321 <SEP> 0,357 <SEP> ,399 <SEP> 0,259 <SEP> 0,462 <SEP> 0,458 <SEP> 0,495 <SEP> 0,415
<tb> freie <SEP> Fettsäuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 064 <SEP> 0, <SEP> 091 <SEP> 0, <SEP> 125 <SEP>
<tb> Harzsäuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 195 <SEP> 0, <SEP> 137 <SEP> 0, <SEP> 254 <SEP>
<tb> Gewichtsverlust <SEP> in <SEP> 0/0, <SEP> bezogen
<tb> auf <SEP> Holzausgangsmaterial,
<tb> wahrscheinlicher <SEP> Wert <SEP> 4, <SEP> 58 <SEP> 2,6 <SEP> 1, <SEP> 23 <SEP> 1, <SEP> 95 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 5, <SEP> 25 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> 3, <SEP> 07 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Lignin <SEP> gemäss <SEP> Klason <SEP> 27, <SEP> 43 <SEP> 28,69 <SEP> 28, <SEP> 5 <SEP> 27, <SEP> 28 <SEP> 29, <SEP> 49 <SEP> 27, <SEP> 33 <SEP> 28,66 <SEP> 27, <SEP> 47 <SEP> 29, <SEP> 45 <SEP>
<tb>
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
EMI7.1
<tb>
<tb> Art <SEP> de <SEP> Probe <SEP> Kontrollproben
<tb> Penicillium <SEP> rubrum <SEP> Trichoderma <SEP> lignorum <SEP> Penicillium <SEP> roqueforti <SEP> Aspergillus <SEP> fumigatus
<tb> Lagerungszeit, <SEP> Tage <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 17 <SEP> 30 <SEP> 60 <SEP> 30 <SEP> 60
<tb> Lagerungstemperatur, <SEP> OC <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 50 <SEP> 50
<tb> Äthanol-Benzol <SEP> (l <SEP> :
<SEP> 2)-Extrakt <SEP> 1, <SEP> 972 <SEP> 2, <SEP> 208 <SEP> 2, <SEP> 345 <SEP> 1, <SEP> 907 <SEP> 3, <SEP> 112 <SEP> 2, <SEP> 084 <SEP> 2, <SEP> 012 <SEP> 2, <SEP> 316 <SEP> 1, <SEP> 734 <SEP>
<tb> ätherunlöslich, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 1, <SEP> 117 <SEP> 1, <SEP> 457 <SEP> 1, <SEP> 258 <SEP> 1, <SEP> 091 <SEP> 1, <SEP> 998 <SEP> 1, <SEP> 188 <SEP> 1, <SEP> 082 <SEP> 1, <SEP> 435 <SEP> 1, <SEP> 094 <SEP>
<tb> ätherlöslich, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,855 <SEP> 0,751 <SEP> 1,087 <SEP> 0,816 <SEP> 1,114 <SEP> 0,896 <SEP> 0,930 <SEP> 0,881 <SEP> 0,639
<tb> neutrale <SEP> Stoffe, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,448 <SEP> 0,397 <SEP> 0,493 <SEP> 0,375 <SEP> 0,509 <SEP> 0,464 <SEP> 0,390 <SEP> 0,489 <SEP> 0,236
<tb> Kohlenwasserstoffe, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,016 <SEP> 0,017 <SEP> 0,047 <SEP> ,010 <SEP> 0,018 <SEP> 0,011 <SEP> 0,
013 <SEP> 0,019 <SEP> 0,017
<tb> Wachse, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,084 <SEP> 0,065 <SEP> 0,087 <SEP> 0,058 <SEP> 0,131 <SEP> 0,071 <SEP> 0,063 <SEP> 0,102 <SEP> 0,022
<tb> Triglyceride, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 083 <SEP> 0, <SEP> 080 <SEP> 0, <SEP> 087 <SEP> 0, <SEP> 078 <SEP> 0, <SEP> 107 <SEP> 0, <SEP> 085 <SEP> 0, <SEP> 083 <SEP> 0, <SEP> 069 <SEP>
<tb> höhere <SEP> Alkohole, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,130 <SEP> 0,127 <SEP> 0,166 <SEP> 0,119 <SEP> 0,147 <SEP> 0,141 <SEP> 0,144 <SEP> 0,155 <SEP> 0,131
<tb> Rest, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0,136 <SEP> 0,108 <SEP> 0,107 <SEP> 0,109 <SEP> 0,107 <SEP> 0,156 <SEP> 0,088 <SEP> 0,144 <SEP> 0,065
<tb> freie <SEP> Säuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 407 <SEP> 0, <SEP> 354 <SEP> 0, <SEP> 594 <SEP> 0, <SEP> 442 <SEP> 0,605 <SEP> 0, <SEP> 432 <SEP> 0,
<SEP> 540 <SEP> 0, <SEP> 392 <SEP> 0, <SEP> 404 <SEP>
<tb> freie <SEP> Fettsäuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 1, <SEP> 112 <SEP> 0, <SEP> 164 <SEP> 0, <SEP> 129 <SEP> 0, <SEP> 213 <SEP>
<tb> Harzsäuren, <SEP> % <SEP> des <SEP> Holzes <SEP> 0, <SEP> 193 <SEP> 0, <SEP> 271 <SEP> 0, <SEP> 329 <SEP> 0, <SEP> 159 <SEP>
<tb> Gewichtsverlust <SEP> in <SEP> 0/0, <SEP> bezogen
<tb> auf <SEP> Holzausgangsmaterial,
<tb> wahrscheinlicher <SEP> Wert <SEP> 2,46 <SEP> 2,6 <SEP> 0,67 <SEP> 2,7 <SEP> 1,51 <SEP> 0,45 <SEP> 2,9 <SEP> 0,89 <SEP> 0,9
<tb> Lignin <SEP> gemäss <SEP> Klason <SEP> 28,43 <SEP> 28,91 <SEP> 28,57 <SEP> 28,75 <SEP> 27,9 <SEP> 27,79 <SEP> 29,13 <SEP> 28,17 <SEP> 28,87
<tb>
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Aus der Tabelle geht hervor,
dass der Harzabbau bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens im Vergleich zu den üblichen Verfahren zur Lagerung von Holzspänen wesentlich besser ist (s. die Wer- te für "ätherlöslich"). So gibt beispielsweise der Mikroorganismus Byssochlamys M 243-II eine Verbes- serung in dieser Hinsicht um ungefähr 200/0. Bei Verwendung der in diesem Beispiel angegebenen Mikroorganismen war die Menge an verbleibendem Wachs im wesentlichen unverändert, während die Holz- verluste stark vermindert waren.
Beispiel 3: Eine Anhäufung von Holzspänen mit den Abmessungen 25 x25 xlO m (2000 m ) wurde mit Hilfe der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung aufgebaut. Diese Vorrichtung besteht
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--2-- undHolzspäne, in dessen unterem Teil eine Beschickungsvorrichtung (zellenartige Füllvorrichtung --4-- angeordnet war, die gegenüber dem Einfüllbehälter --3-- den Abschluss bildete.
Aus einem Behälter - mit einem Fassungsraum von 200 1 und einem Gehalt von 15 X 1011 aufgeschlämmten Sporen des
Mikroorganismus Rhizopus arrhizus (Hochtemperaturpilz) und Gliocladium viride (Niedertemperatur- pilz) wurde dieAufschlämmung mit der Pumpe --6-- über das Überströmventil --7-- durch die Leitung --8-- zu den Düsen-9-- gepumpt, die zu beiden Seiten der Einmündung der zellenartigen Füllvor-
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Zur Bestimmung des Holzverlustes wurden fünf Säcke mit Holzspänen in einer Höhe von 5 m über dem Boden angebracht. Gleichzeitig wurden fünf Säcke mit unbehandelten Holzspänen, die dem Vorratsbehälter unmittelbar entnommen worden waren, für Vergleichszwecke in gleicher Höhe angebracht.
Das Gewicht der Holzspäne und deren Schüttgewicht, der Extraktgehalt (DKM), der Ligningehalt, Pentosangehalt, die Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffe und der Feststoffgehalt der Holzspäne in jedem Sack wurden vorher bestimmt. Zwei Monate später wurde der Haufen abgetragen und die Säcke entfernt, wonach die vorstehend angegebenen Analysen wiederholt wurden. Die Temperaturentwicklung in den Säcken während der Lagerung wurde in verschiedenen Höhen bestimmt.
Jeder Anteil von Holzspänen in dem Haufen wurde einem versuchsweisen Aufschluss nach dem Sulfatverfahren unter den üblichen Bedingungen bis auf eine Viskosität von 35 cP unterworfen, wonach der so erhaltene Papierstoff nach dem folgenden Schema gebleicht wurde :
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<tb>
<tb> Bleichstufe <SEP> Eintrag <SEP> Zeit <SEP> in <SEP> Temp.
<SEP> Konsistenz <SEP> PH
<tb> min <SEP> C <SEP> des <SEP> Papier- <SEP>
<tb> breies
<tb> Chlor <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> X <SEP> K <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 3
<tb> heisses
<tb> Alkali <SEP> 4% <SEP> 120 <SEP> 85 <SEP> 6
<tb> CI02 <SEP> 1, <SEP> 20/0 <SEP> 120 <SEP> 80 <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Hypochlorit <SEP> 1, <SEP> 5% <SEP> 180 <SEP> 45 <SEP> 6 <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP>
<tb> SO <SEP> 0, <SEP> 5% <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 3 <SEP>
<tb>
EMI8.4
späne einen Gesamtgewichtsverlust von 1, 30/0 aufwiesen, während die unbehandelten Späne einen Gewichtsverlust von 2, 2% hatten. Der Gewichtsverlust der unbehandelten Anteile muss als gering angesehen werden, weil der "Normalwert" für den Gewichtsverlust zwischen 3 und 4% liegen kann.
Die Ursache für die so niedrigen Werte in diesem Fall liegt darin, dass auch alle umliegenden Holzspäne mitbehandelt worden waren und dadurch auch die ursprünglich nicht behandelten Anteile der Holzspäne vor schädlichen Mikroorganismen geschützt waren.
Eine Analyse der im Haufen aus Holzspänen vorhandenen Mikroflora zeigte, dass in den äusseren Teilen des Haufens, in denen der Niedertemperaturpilz Gliocladium viride aktiv gewesen war, der Schutzeffekt durch Antibiose vollständig war. Die Menge an Fäulnispilzen im Innenteil des Haufens war sehr gering. Der Gesamtschutzeffekt war daher ausgezeichnet. Der Extraktgehalt (DKM) von erfindungsgemäss behandelten Holzspänen und von ungebleichtem und gebleichtem Sulfitpapierbrei, der aus
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delte Holzspäne und ungebleichten bzw. gebleichten Sulfitpapierbrei, der aus diesen Spänen erhalten wurde, waren 0, 90 bzw. 1, 30 bzw. 0,20So.
Im Hinblick auf andere Analysenwerte konnten keine Unterschiede zwischen Papierstoffen festgestellt werden, die aus erfindungsgemäss behandelten Holzspänen hergestellt worden waren, und solchen Papierstoffen, die aus Holzspänen erhalten worden waren, die in der üblichen Weise gelagert worden waren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Lagern von Holzspänen, bei welchem die Holzspäne in Haufen aufgeschichtet
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Mikroorganismen eingebracht wird, die die in den Holzspänen vorhandenen Harzbestandteile zersetzen, aber Zellulose und Hemizellulose nicht zersetzen.