AT316299B

AT316299B - Verfahren zur Herstellung von Zellstoff unter Verwendung von Bestandteilen von Palmen

Info

Publication number: AT316299B
Application number: AT1057871A
Authority: AT
Inventors: Josef Schurz Dr; Ing Sami Ezzat Dipl
Original assignee: Josef Schurz Dr
Priority date: 1971-12-09
Filing date: 1971-12-09
Publication date: 1974-07-10

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Zellstoffen, die für die Herstellung von Papier, Pappe und andern Celluloseprodukten geeignet sind, aus einem billigen und leicht erhältlichen Rohmaterial. 



   Es ist bekannt, dass unsere Zeit einen stetig zunehmenden Bedarf an Papier aufweist, der durch die Wälder der   gemässigten Zonen   in der Zukunft nicht mehr ohne weiteres gedeckt werden kann. Daher ist die Suche nach neuen Zellstoff-Rohstoffen ausserordentlich wichtig, insbesondere auch in trockenen Ländern, in denen mit reichem Baumwuchs nicht im gewünschten Masse zu rechnen ist. Erstaunlicherweise haben sich bisher nahezu keine Autoren mit der Verwendung von Palmholz als Rohstoff für Zellstoffe befasst ; an die Verwendung von   Palmblättem   für diesen Zweck wurde bisher überhaupt nicht gedacht. Blätter von Palmen können als Neben- produkt der Landwirtschaft betrachtet werden. Die Blätter sind aus den Blättchen und den Petiolen zusammen- gesetzt und werden bisher ausserordentlich wenig in manchen ländlichen Industrien verwertet.

   Sie fallen saison- 
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 fallen dabei 10 bis 15 Blätter pro Jahr und Baum an,   das bedeutet ungefähr 1, 5 Millionen Tonnen   an sich brauchbaren Rohmaterials in diesem Gebiet, das überhaupt nicht genutzt wird. Das Beschaffungsproblem ist sicherlich einfacher zu lösen als etwa im Falle anderer einjähriger Pflanzen, wie   Bambus,   Palmblätter enthalten längere und steifere Fasern als Bast.

   Sie haben eine äussere Oberfläche, die aus einer dünnen Wachsschicht besteht, in der Hauptsache sind sie aus faserigem Gewebe zusammengesetzt. Über die Faserzusammensetzung gibt das folgende Resultat einer Klassierung auf einem Bauer-Mc-Nett-Gerät Auskunft : 
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<tb> 
<tb> Sieböffnung <SEP> zirka <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> mm <SEP> zirka <SEP> 0, <SEP> 3mm <SEP> zirka <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> mm <SEP> 
<tb> Prozent <SEP> 65, <SEP> 0 <SEP> 11, <SEP> 6 <SEP> 23, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 
 
Eine mikroskopische Untersuchung ergab in einem Fall eine durchschnittliche Faserlänge von 2, 74 mm und eine durchschnittliche Breite von   0,   017 mm. Das zeigt, dass es sich hier um ausgesprochen lange Fasern handelt. Sie entsprechen in ihrer Länge etwa Nadelholzfasern, allerdings sind sie dünner als jene, haben aber eine dickere Zellwand.

   Man kann voraussagen, dass Fasern von Palmenblättern dem Mahlprozess grösseren Widerstand entgegensetzen werden als andere Fasern. 



   Eine Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Palmblättern ergab folgende Werte in Prozent. 
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<tb> 
<tb> 



  Feuchtigkeit <SEP> Asche <SEP> Extrakt <SEP> Wachs <SEP> 
<tb> Petiolen <SEP> 16, <SEP> 9 <SEP> 3, <SEP> 66 <SEP> 0, <SEP> 97 <SEP> - <SEP> 
<tb> Blättchen <SEP> 23, <SEP> 7 <SEP> 3, <SEP> 87 <SEP> 5, <SEP> 91 <SEP> 3, <SEP> 68 <SEP> 
<tb> 
 
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 folgenden Absatz verwiesen. 



   2. Technologische Eigenschaften
Es ist bekannt, dass Zellstoff aus Einjahrespflanzen sehr schlechte Eigenschaften zeigt im Verhältnis zu den holzartigen Rohstoffen wegen der kurzen, dünnen Zellwandfasern. Die Eigenschaften des Zellstoffes aus andern Arten der Farn. Palmea sind in der Literatur unbekannt, ausser für Zellstoff, der aus Ölpalmen hergestellt wurde. 



  Die Faserlängenmessung dieses Zellstoffes aus Dattelpalmblättern hat einen Mittelwert von   2, 74 mm   Länge, 0, 017 mm Breite und folgende Verteilung gezeigt : 
Maschen-Weite in mm 28 48 150 
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 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Mahldauer <SEP> S. <SEP> R. <SEP> Reisslänge <SEP> Dehnung <SEP> Berst- <SEP> Doppel- <SEP> Fortreissmin <SEP> m <SEP> druck <SEP> falzung <SEP> festigkeit
<tb> 0 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 15 <SEP> 21 <SEP> 4500 <SEP> 3, <SEP> 25 <SEP> 3, <SEP> 75 <SEP> 500 <SEP> 166
<tb> 20 <SEP> 25 <SEP> 5525 <SEP> 4, <SEP> 00 <SEP> 4, <SEP> 25 <SEP> 950 <SEP> 194
<tb> 25 <SEP> 30 <SEP> 6575 <SEP> - <SEP> 5, <SEP> 60 <SEP> 1175 <SEP> 216
<tb> 30 <SEP> 32 <SEP> 7125 <SEP> 4, <SEP> 25 <SEP> 5, <SEP> 50 <SEP> 1425 <SEP> 238
<tb> 35 <SEP> 35 <SEP> 7325 <SEP> 3, <SEP> 75 <SEP> 5, <SEP> 00 <SEP> 1560 <SEP> 277
<tb> 40 <SEP> 36 <SEP> 6575 <SEP> 3,

   <SEP> 50 <SEP> 4, <SEP> 50 <SEP> 1500 <SEP> 238
<tb> 
 
Zum Vergleich der Eigenschaften mit denen bekannter Rohstoffe, unter den gleichen Bedingungen hergestellt (Sulfatverfahren) ; Zellstoff aus Nadelholz als 100% betrachtet, sind in der folgenden Tabelle Werte zusammengestellt   für :   
Nadelholz (Fichtenholz)
Laubholz (als Exemplar Aspen)
Einjahrespflanzen (als Exemplar Bagasse entmarkt) 
Alle Vergleiche bei   SSSR.   Die Daten zeigen, dass die Eigenschaften eines Zellstoffes von Dattelpalmblättern zwischen denen des Nadelholzes und des Laubholzes liegen und den Einjahrespflanzenwert übersteigen. 
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<tb> 
<tb> 



  Eigenschaft <SEP> Nadelholz-Zellstoff <SEP> Laufholz-Zellstoff <SEP> Einjahrespflanzen- <SEP> Dattelpalmzellstoff
<tb> (Fichte) <SEP> (Aspen) <SEP> Zellstoff <SEP> (Bagasse) <SEP> * <SEP> 
<tb> gemessen <SEP> % <SEP> gemessen <SEP> % <SEP> gemessen <SEP> % <SEP> gemessen <SEP> %
<tb> Reisslänge <SEP> 9200 <SEP> 100 <SEP> 6440 <SEP> 70 <SEP> 4000 <SEP> 43, <SEP> 5 <SEP> 7325 <SEP> 79, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Berstdruck <SEP> 4, <SEP> 92 <SEP> 100 <SEP> 3,06 <SEP> 62,2 <SEP> 2,2 <SEP> 44,7 <SEP> 5,00 <SEP> 101,6
<tb> Fortreissfestigkeit <SEP> 120 <SEP> 100 <SEP> 78, <SEP> 5 <SEP> 65, <SEP> 5--277 <SEP> 230
<tb> Doppelfalzung <SEP> 200 <SEP> 100-208 <SEP> 10, <SEP> 4 <SEP> 1260 <SEP> 78
<tb> 
 
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 etwa bei Holz. Die Ausbeute beim Bleichvorgang war 89,   9%,   beim Bleichen selbst ging also nicht mehr sehr viel Material verloren.

   Was die mechanischen Eigenschaften betrifft, insbesondere auch die Entwicklung der Festigkeitseigenschaften beim Mahlen, kann festgestellt werden, dass   Palmblätterzellstoff   im allgemeinen zwischen Fichten- und Aspenzellstoff liegt. 



   Man kann somit den Schluss ziehen, dass sich für Zellstoff aus Palmblättern sehr viele Anwendungsmöglichkeiten anbieten. 



   Insbesondere könnte es auch für die Mittelwelle bei Wellkarton verwendet werden und könnte hier einen besonders geeigneten und preislich wohlfeilen Rohstoff darstellen. 



    Beispiel l : Sodaverfahren.    



   1 kg Rohstoff wurde mit 18% aktivem Alkali als NaOH, einem Flottenverhältnis von 1 zu 5, bei einer Aufschlusstemperatur von 1500C und einer Aufschlussdauer von 240 min in einem Autoklaven gekocht. Es ergab sich eine Ausbeute von 41%, der Ligningehalt des Zellstoffes war 1, 75%. Anfänglicher Mahlgrad 180 SR. Bleiche dieses Zellstoffes : Chlorierung, Alkaliextraktion mit 1% NaOH, Hypochloritnachbehandlung, Absäuerung mit   su, dite   Bleichausbeute war   91, 4ufo,   der Weissgrad 68, 9. Rasche Vergilbung. 



     Beispiel 2 :   Sulfatverfahren. 



   1 kg Rohstoff wurde mit 18% aktivem Alkali als NaOH, einer Sulfidität von 25%, einem Flottenverhältnis von 1 zu 5, bei einer Temperatur von 1500C und einer Dauer von 180 min aufgeschlossen. Die Ausbeute betrug 38, 5%, der Ligningehalt des Zellstoffes war   2, 2%, der anfängliche Mahlgrad 18, 50 SR. Die Bleiche erfolgte   über die Stufen Chlorierung, Alkaliextraktion mit   l%   NaOH, Hypochloritnachbehandlung, Absäuerung mit   SQ.   Der erhaltene Zellstoff hatte eine   trübbraune   Farbe, die vom nicht restlos   entfernten Chlorophyll herrührte.   Eine Nachbehandlung mit Hypochlorit mit 2% Aktiv-Chlor konnte die Farbe des Zellstoffes verbessern. 



   Beispiel 3 : Sulfitverfahren, mit Na als Kation. 
 EMI3.1 
 : 5%47, 88% erhalten, der Anfangsmahlgrad war 180 SR.
Beispiel 4 : Sulfitverfahren mit Na als Kation. 
 EMI3.2 
 



      : 3%Beispiel 5 :   Sulfitverfahren, Na als Kation, Alkalivorbehandlung. 



   1 kg Rohstoff wurde mit   5%iger NaOH   (bezogen auf Rohstoff) 2 h lang bei zirka   1000C   gekocht. Der Aufschluss fand unter folgenden Bedingungen   statt : l%   gebundenes   SO, 4% freies SO, Anfangs-pH-Wert 1, 7,   Flottenverhältnis 1 zu 5, Temperatur   150 C,   Dauer 180 min, Ausbeute   39, 4% ; 140   SR. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von Zellstoff unter Verwendung von Bestandteilen von Palmen nach einem üblichen Aufschlussverfahren für Zellulose, dadurch gekennzeichnet, dass Blätter   (Blättchen und   Petiolen) der Dattelpalme Phoenix dactylifera verwendet und insbesondere nach dem Sodaverfahren mit Natronlauge, dem Sulfatverfahren oder einem Sulfitverfahren behandelt werden und die erhaltenen Zellstoffe durch ein bekanntes Bleichverfahren weiterbehandelt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufschluss nach dem Sulfitverfahren nach einer alkalischen Vorbehandlung mit Natronlauge erfolgt.