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@ Procédé de préparation de oellalose base de sulfite au moyen de bois de pins sylvestres et d'antres espèces de bois fortement résineuses avec production continue et simultanée d'essence de térébenthine, de résine dure, de lignine, de charbon chimiquement par et d'acide acétique.
Dans les procédés usuels pour la préparation de oellulo- se au moyen de bisulfite on emploie comme matière première principalement le pin appelé pinas exoelsa. Avec d'antres espèces de bois plus résineuses on a des difficultés, et des espèces de bois très résineuses comme le pinus maritima, le pinus nigra, le pinas palastris et d'antres encore ne peuvent pas être dissoutes suivant le procédé au sulfite, parce que la forte teneur en résine empêche la pénétration de l'acide dans les aopeaux.
La présente invention a pour but dliminer la résine par un traitement préparatoire approprié des copeaux, de sorte que l'acide peut complètement pénétrer dans les copeaux et transformer ceux-ci en cellulose par la cuisson. Dans ce
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procédé on obtient en même temps des 'sous-produits précieux, tels que l'essence de térébenthine, de la résine dure, de la lignine et du charbon chimiquement par.
Bomme matières premières, on peut employer les matières suivantes:
I. Le pin (pinas excelsa), le pin sylvestre et d'autres espèces de bois très résineuses.
II. Soiure de pinusexcelsa et de pin sylvestre.
III. Desespèces de boia feuillu appropriées.
IV, Du bois de souches d'arbres.
V. Du pin sylvestre enrichi en térébenthine, c'est-à- dire du bois de pin qui a subi le même traitement prépara- toire que le bois employé pour la fabrication ordinaire de goudron de meule.
VI. D'autres espèces de bois et de plantes riohes en résine et en baume.
Ces matières premières sont transformées en copeaux et traitées ensuite dans un autoclave ou bouilleur de la façon décrite ci-dessous suivent le bois employé et les oonditions locales,
Procédé - (notamment pour les espèces de bois et les plantes pauvres en térébenthine, comme le pinas exoelsa, le bois feuilla etc.) pour la production de cellulose, de pâte de bois mécanique et d'acide acétique.
Les copeaux sont traités avec une solution faible de sodium ou de soude d'une densité d'environ 1 à 3 Bé et pendant 6 à 24 heures à la température ordinaire, donc à en- viron 15 à 18 C. On obtient ainsi une solution d'acétate de sodium et dans des conditions déterminées aussi de l'acide acétique libre. Cette solution est séparée des copeaux et traitée avec da lait de chaux, de façon à Transformer l'acide acétique libre en acétate! de calcium et précipiter certaines impuretés. Maintenant, on filtre et on continue à traiter la
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solution de la façon somme en vue de l'obtention de l'aci- de acétique et de l'acétate pars.
Les copeaux sont trans- formés par cuisson suivant un procédé connu, par exemple le procédé @@ sulfite, sulfate ou soude, en cellulose, D'au- tres plantes et espèces de paille peuvent aussi être trai- tées suivant ce procédé.
Procédé B.(pour les espèces de bois et les plantes ri- ches en térébenthine comme le piohta (pin), des espèces de pins sylvestres etc.) poar la production de cellulose, de pâte de bois mécanique, d'acide acétique, d'essence de té- rébenthine, de résine dure et claire, de lignine et de charbon chimiquement par. Suivant la qualité de bois et les conditions locales, ce procédé se divise en plusieurs opérations. lère série d'opérations.- Les copeaux sont préalable- ment traités, en vue de la séparation de l'acide acétique, suivant le procédé A à la température ambiante. La lessi- ve est séparée et les copeaux sont traités ultérieurement avec de la vapeur d'eau. Dans cette opération, l'essence de té- rébenthine est évacuée puis séparée et condensée dans des appareils florentins.
La lessive obtenue dans les opérations de séparation de l'acide acétique renferme une partie d'aci- de rêsinique. Elle est enrichie avec de la lessive fraîche, par exemple au carbonate de sodium ou de la lessive caustique, jusqu'à une densité a'environ 2 Bé. Les copeaux sont sou- mis avec cette lessive à un traitement dans la ohaleur. De cette iaçon, les acides résiniques sont séparés des copeaux de sorte que ceux-ci sont pourainsi dire exempts de résine et de matières grasses.
La lessive produite dans cette extraction de résina est traitée ultérieurement, par exemple suivant le procédé Zennström, et on obtient ainsi comme produits finaux ae la résine dure et claire, de la lignine pure pulvérulente- et au charbon chimiquement par divisé à une
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finesse microscopique. Les copeaux soin. traités suivant
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l'un es procédés connus pour #ire àu8Ïormês en cclliulose.
Sème série d'opérations.- Les copeaux très résineux sont soumis avea de l'huile de térébenthine à un traitement dans la chaleur. De cette façon, la résine est dissoute,puis séparée de l'huile de térébenthine de la manière connue. Le restant d'huile de térébenthine est évacué des copeaux au moyen de vapeur d'eau. Les copeaux débarrassés de résine sont trans- formés par cuisson suivant le procédé connu en cellulose.
3ème série d'opérations.- Les copeaux sont traités avec de la vapeur d'eau en vue de la séparation de l'huile de térébenthine. Ce traitement est suivi d'un traitement dans la chaleur avec une faible lessive alcaline. La résine est séparée de la lessive par des procédés connus. On obtient de l'essence de térébenthine, de la résine, de la lignine et du charbon chimiquement pur. Les copeaux exempts de résine sont ensuite traités ultérieurement de la façon connue.
Dans toutes ces opérations les agents d'extraction doi- vent être si faibles et les températures si basses que la tein- te naturelle du bois soit changée le moins possible. La qua- lité de la masse chimique obtenue est la même que oelle obte- nue par les procédés connus. Toutefois elle renferme plus
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dlnlpha-oelluloser qui en augmente consiaérablement la valeur.
Toutes les opérations peuvent être effectuées dans des autoclaves ordinaires ou des autoclaves spéciaux à circulation d'agents d'extraction ou bien dans le système d'autoclaves à travail continu de Zennström.
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Leécorce obtenue lors de 116corcement du bois peut éga- lement être traitée suivant le procédé A en vue de la fabrica- tion d'acide acétique et d'acide tannique. Le rendement en acide acétique est, dans ce procédé, presque aussi élevé que dans la distillation sèche du bois.
Les frais occasionnés par le traitement préparatoire pour
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la séparation de l'huile de térébenthine, de la résine et de l'acide acétique ne représentent qu'une fraction des prix marchands de ces matières.
Dans le traitement des copeaux avec de la lessive aloa- line faible tout aussi bien qu'avec de l'huile de térében- thine, il faut préalablement traiter les copeaux avec des solutions, qui ont été utilisées déjà une ou deux fois pour des usages d'extraction. Ce n'est que pour la dernière ex- traction qu'on emploie des dissolvants frais. De cette façon, on obtient des solutions concentrées, tout en pouvant ex- traire la résine des copeaux jusqu'à 0,5 %. Cette résine correspond aux marques du commerce E-F-G-H. Libelle de té- rébenthine en excès est vendue, tandis qu'une certaine partie seulement reste dans les appareils d'extraction en y ciron- lant.
La lignine est lavée à l'eau chaude, séchée et soumise avec des acides minéraux forts à un traitement dans la ohaleur Dans ce traitement le carbone se sépare à l'état de division mierosoopiquement fin.Si l'on continue à traiter ce carbone avec une solution alcaline et après la filtration avec de l'acide chlorhydrique, on obtiendra après lavage et filtration du carbone chimiquement pur, qui peut être employé dans les imprimeries, dans la fabrioation du caoutchouc, les industries électro-techniques, etc...
Si le carbonate de calcium obtenu dans la production d'acide acétique est chauffé à 400 , on obtiendra de l'acé- tone suivant l'équation suivante:
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Ca (000 OR3) 2 = 00 (CH3)2 + Ca 003 '''acide acétique trouve son emploi dans l'industrie @li- mentaire, des couleurs, des textiles, et de la soie artii- cielle, l'acétone dans l'industrie des couleurs et des vernis, mais surtout dans la fabrication de la poudre sans famée.
L'acétate obtenu dans le procédé décrit est tellement pur
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qu'il peut être employé jour fabriquer de l'alcool, quoique jusqu'à présent on n'ait pu employer à cet effet que l'acéta- te par de bois feuillu. Dans la fabrication de cellulose à base de sulfate et de sodium, les copeaux peutent .être taités de la même façon en vue de la production d'acide acétique.
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@ Process for the preparation of sulphite-based oellalose using Scots pine wood and other strongly resinous wood species with continuous and simultaneous production of turpentine, hard resin, lignin, chemically-produced charcoal and acetic acid.
In the usual processes for the preparation of cellulose by means of bisulphite, the primary raw material used is pine called pinas exoelsa. With other more resinous species of wood we have difficulties, and very resinous species of wood such as pinus maritima, pinus nigra, pinas palastris and others still cannot be dissolved by the sulphite process, because that the high resin content prevents the penetration of acid into the chippings.
The object of the present invention is to remove the resin by a suitable preparatory treatment of the chips, so that the acid can completely penetrate into the chips and transform them into cellulose by firing. In this
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The process simultaneously produces valuable by-products, such as turpentine, hard resin, lignin and chemically charcoal.
As raw materials, the following materials can be used:
I. Pine (pinas excelsa), Scots pine and other very resinous wood species.
II. Soy of pinusexcelsa and Scots pine.
III. Appropriate leafy boia species.
IV, Wood from tree stumps.
V. Scots pine enriched with turpentine, that is to say, pine wood which has undergone the same preparatory treatment as the wood employed for the ordinary manufacture of millstone tar.
VI. Other species of wood and plants riohes in resin and balm.
These raw materials are transformed into chips and then treated in an autoclave or boiler in the manner described below, depending on the wood used and the local conditions,
Process - (especially for wood species and plants low in turpentine, such as pinas exoelsa, leafy wood etc.) for the production of cellulose, mechanical wood pulp and acetic acid.
The chips are treated with a weak solution of sodium or soda with a density of about 1 to 3 Bé and for 6 to 24 hours at room temperature, therefore at about 15 to 18 C. A solution is thus obtained. sodium acetate and under specified conditions also free acetic acid. This solution is separated from the chips and treated with milk of lime, so as to convert the free acetic acid into acetate! of calcium and precipitate certain impurities. Now we filter and we continue to process the
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solution in the sum manner to obtain acetic acid and pars acetate.
The chips are transformed by cooking according to a known method, for example the sulphite, sulphate or soda method, into cellulose. Other plants and species of straw can also be treated according to this method.
Process B. (for wood species and plants rich in turpentine such as piohta (pine), Scots pine species etc.) for the production of cellulose, mechanical wood pulp, acetic acid, d spirit of turpentine, hard and clear resin, lignin and charcoal chemically by. Depending on the quality of the wood and the local conditions, this process is divided into several operations. 1st series of operations. The chips are treated beforehand, with a view to the separation of the acetic acid, according to method A at room temperature. The lye is separated and the chips are subsequently treated with steam. In this operation, the essence of turpentine is evacuated then separated and condensed in Florentine apparatus.
The lye obtained in the acetic acid separation operations contains a part of resinic acid. It is enriched with fresh lye, for example sodium carbonate or caustic lye, to a density of about 2 Bé. The chips are subjected with this lye to a heat treatment. In this way, the resin acids are separated from the chips so that the latter are thus free of resin and fat.
The lye produced in this resin extraction is further processed, for example according to the Zennström process, and thus the hard and clear resin, pure powdery lignin and chemically divided carbon are obtained as end products.
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microscopic finesse. The chips care. next treated
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one of the known methods of forming cellulose.
5th series of operations.- The very resinous shavings are subjected with turpentine oil to a treatment in heat. In this way, the resin is dissolved and then separated from the turpentine oil in the known manner. The remaining turpentine oil is evacuated from the chips by means of water vapor. The resin-free chips are converted by firing by the known method into cellulose.
3rd series of operations.- The chips are treated with water vapor for the separation of the oil from the turpentine. This treatment is followed by a heat treatment with a weak alkaline lye. The resin is separated from the lye by known methods. This gives turpentine, resin, lignin and chemically pure charcoal. The resin-free chips are then further processed in known manner.
In all these operations the extractants must be so weak and the temperatures so low that the natural color of the wood is changed as little as possible. The quality of the chemical mass obtained is the same as that obtained by known methods. However it contains more
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dlnlpha-oelluloser which considerably increases its value.
All operations can be carried out in ordinary autoclaves or special autoclaves with circulation of extractants or in the continuous working autoclave system from Zennström.
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The bark obtained by barking wood can also be treated according to method A for the production of acetic acid and tannic acid. The yield of acetic acid is, in this process, almost as high as in the dry distillation of wood.
The costs of the preparatory treatment for
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the separation of turpentine oil, resin and acetic acid represent only a fraction of the market prices of these materials.
In the treatment of the chips with weak alcohol lye as well as with turpentine oil, the chips must first be treated with solutions, which have already been used once or twice for different uses. extraction. It is only for the last extraction that fresh solvents are employed. In this way, concentrated solutions are obtained, while being able to extract the resin from the chips up to 0.5%. This resin corresponds to the trademarks E-F-G-H. Excess turpentine libel is sold, while only a certain part remains in the extractors when circulating there.
The lignin is washed with hot water, dried and subjected with strong mineral acids to a treatment in the heat In this treatment the carbon separates in the state of division mierosoopically fine. If we continue to treat this carbon with an alkaline solution and after filtration with hydrochloric acid, after washing and filtration, chemically pure carbon will be obtained, which can be used in printing plants, in rubber manufacturing, electro-technical industries, etc.
If the calcium carbonate obtained in the production of acetic acid is heated to 400, acetone will be obtained according to the following equation:
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Ca (000 OR3) 2 = 00 (CH3) 2 + Ca 003 '' 'acetic acid finds its use in the industry @ the li- mentary, colors, textiles, and artificial silk, acetone in the industry of colors and varnishes, but especially in the manufacture of powder without famée.
The acetate obtained in the described process is so pure
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that it can be employed in the making of alcohol, although until now only acetate has been used for this purpose by hardwood. In the manufacture of sulfate and sodium cellulose, the chips can be processed in the same way for the production of acetic acid.