CH237790A - Process for the production of high alpha and low pentosan pulps - Google Patents
Process for the production of high alpha and low pentosan pulpsInfo
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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Description
Verfahren zur Herstellung von Zellstoffen von hohem Alpha- und niedrigem Pentosangehalt. Es ist bekannt, zur Herstellung von für die chemische Weiterverarbeitung, insbeson dere für die Herstellung von Viskosespinn- lös.ungen, geeignetem Zellstoff .cellulosehal- ti,
b Rohstoffe mit Säuren vorzubehandeln und anschliessend einem üblichen Zellstoff- aufschlussverfahren zu unterwerfen.
Diese be kannten Hydrolysierverfahren gestattet es, aus den verschiedensten cellulosehaltigen Roh stoffen Zellstoffe von hohem Alphagehalt zu erzielen. Dies wird dadurch ermöglicht, d:ass durch die Säurevorbehandlung die Pentosane fast vollständig herausgelöst werden können.
Bei der Herstellung von Zellstoffen wird nun so vorgegangen, dass die Aufschlussflüs- sigkeit nach Aufstärken und Eindampfendes; überschüssigenWass ers zurückgeführt und zu weiteren neuen Aufschlüssen verwendet wird.
Will man nun das bekannte Hydrolysierver- fahren in einer Zelstoffabrik anwenden, so kommt man dadurch in Schwierigkeiten, dass der vorhydrolysierte, stark wass ;erhaltige Celluloserohstoff die Aufschlussflüssigkeiten stark verdünnt, :so dass man mit der Anzahl .der vorhandenen Verdampfer nicht aus kommt.
Es, ist daher notwendig, durch Auf stellen zusätzlicher Verdampfer eine weitere Einengung :der Aufschlussflüssigkeit vor zunehmen..
Es wurde nun überraschenderweise ge funden, dass sich eine weitere Einengung ver meiden und die Entwässerung des vorl-iyclro- lysierten Rohstoffes in vorteilhafter Weise vornehmen lässt, wenn man die überschüssige Hydrolysierflüssigkeit durch Abpressen ent fernt.
Durch diese Arbeitsweise gedingt es erst, das Vorhydrolysierverfahren wirtschaft lich. zu gestalten und den Laugehaus.halt ins CTlei.chgewicht zu bringen. Für das. Abpressen können die verschiedensten Arten von Ab- pressvorrichtunb n benutzt werden. Beispiels weise sind Walzenpressen gut geeignet, um die überschüssige Flüssigkeit zu entferenen.
Die. Arbeitsweise nach,der Erfindung lässt sich für die verschiedensten cellulosehadtigen Rohstoffe, sowohl für vorhydrolysierte Holz- schnitzet, z. B. Kiefern- und Buchenholzhack- schnitzel, als auch vorhydrolysiertes Stroh, Kartoffelkraut oder Schilf oder andere Ein jahrespflanzen anwenden. Nach Ablassen der Vorhydrolysiersäure wird bei anschliessendem alkalischem Aufschluss die Säure durch Aus waschen entfernt.
Bei Vornahme eines sauren Aufschlusses ist ein Auswaschen der Ilydro- lysiersäure nicht in jedem Falle erforderlich.
Die Vorhydrolyse kann unter den be kannten üblichen Bedingungen durchgeführt werden. Es werden dabei in der Regel an organische Säuren, wie Salzsäure, Schwefel säure oder Phosphorsäure, verschiedener Kon zentration benutzt. Auch organische Säuren, wie Ameisensäure oder Essigsäure, sind an wendbar. Der Aufschluss des mit Säure vor behandelten, cellulosehaltigen Rohstoffes kann dann nach irgendeinem beliebigen Aufschluss verfahren erfolgen.
Sowohl saure Aufschluss verfahren, beispielsweise das Sulfitverfahren, oder alkalische Aufschlussverfahren, wie das Natron- oder Sulfatverfahren, sind anwend bar. Vorteilhaft wendet man ein alkalisches Aufs.chlussverfahren an, da bei dieser Arbeits weise Zellstoffe erhalten werden, die beson ders gut für die Herstellung von Kunstfaser zel,lstoffen geeignet sind.
Die für die Vorhydrolyse verwendete Säurekonzentration ist je nach den Arbeits bedingungen verschieden zu wählen. Beim Arbeiten unter Atmosphärendruck sind höhere Säurekonzentrationen erforderlich als beim Arbeiten unter erhöhtem Druck. Bei Amven- i dung von Schwefelsäure können zum Beispiel Konzentrationen von etwa 1-35 % Schwefel säure benutzt werden.
Besonders zweclzmässig@ ist es, untererhöhtem Druck zu a.rheiten und verdünnte Schwefelsäure oder Salzsäure unter 1 % anzuwenden.
Ausf ülarungsbeisp-iel: 850 kg lufttrockenes Stroh (entsprechend. 750 kg atro) werden mit einer Mischung aua 7000 Litern Wasser und 19,<B>2</B>5 Litern tech nischer Schwefelsäure (D 1.84, SchwefelsKure- konzentration 0.48 Gewichtsprozent) in einem säurefesten, beschlossenen Gefäss möglichst rasch auf 130 erwärmt und 3 Stunden bei dieser Temperatur belassen.
Nach Ablassen vom Druck wird das vorbehandelte Stroh von der Hy drol@-siei:säure abgetrennt, mit Wasser ausgewaschen, und auf etwa<B>60%</B> Wasser- behalt abgepresst. Das abgepresste, feuchte Stroh wird einer .Kochung in einer Lauge unterzogen, die L)0% wirksames Alkali (als NaOH berechnet) enthält, bezogen auf atro vorhydrolysiertes Material.
Die Kochlauge enthält<B>80%</B> des wirksamen Alkalis als Na0I1 und 20% als Nass neben 15 Na-CO., und 3-47o' Na-,SO,. Die Kochung wird mit einem Laugenverhältnis von 1 : 4.9 bei 160-165 Ilöchsttemperaturdurchgeführt.
Die Ausbeuten befragen bei der Vorhydro- ly se 65 % und bei der alkalischen Kochung -1 :0 %. so dass sich für fertig gebleichten Zell stoff unter Beriiellsic litibung eines Bleich verlustes von '-)'ö eine Ausbeute von 24% er gibt, bezogen auf ursprünglich eingesetztes Material.
Der erhaltene Zellstoff weist einen Alpha- webalt von 94' und einen Holz"-uuimigeha.lt von \? .3 % auf. Der Asehegehalt beträgt !t.19 ö und der Polymerisationsgrad ist 730.
Process for the production of high alpha and low pentosan pulps. It is known for the production of cellulose .cellulosehalti suitable for further chemical processing, in particular for the production of viscose spinning solutions.
b To pretreat raw materials with acids and then subject them to a conventional pulp digestion process.
These known hydrolysis processes make it possible to obtain pulps with a high alpha content from a wide variety of cellulose-containing raw materials. This is made possible by the fact that the pentosans can be almost completely dissolved out by the acid pretreatment.
In the production of cellulose, the procedure is now that the digestion liquid is thickened and evaporated; excess water is returned and used for further new digestions.
If you want to use the well-known hydrolysis process in a pulp factory, you will get into difficulties because the pre-hydrolysed, highly water-containing cellulose raw material dilutes the digestion liquids so that you cannot get by with the number of evaporators available.
It is therefore necessary to further restrict the digestion liquid by installing additional evaporators.
It has now surprisingly been found that further narrowing can be avoided and the dehydration of the pre-cyclized raw material can be carried out in an advantageous manner if the excess hydrolysis liquid is removed by squeezing.
It is only through this method of operation that the prehydrolysis process becomes economical. to design and bring the Laugehaus.halt into the CTlei.ch weight. A wide variety of types of Abpressvorrichtunb n can be used for pressing. For example, roller presses are well suited to remove the excess liquid.
The. Operation according to the invention can be used for a wide variety of cellulosic raw materials, both for pre-hydrolyzed wood carved, z. Use eg pine and beech wood chips, as well as pre-hydrolysed straw, potato leaves or reeds or other annual plants. After the pre-hydrolysing acid has been drained off, the acid is removed by washing with a subsequent alkaline digestion.
If an acidic digestion is carried out, it is not always necessary to wash out the Ilydrolysic acid.
The prehydrolysis can be carried out under the usual known conditions. There are usually organic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid, different concentration used. Organic acids, such as formic acid or acetic acid, can also be used. The digestion of the acid pre-treated, cellulose-containing raw material can then take place by any desired digestion process.
Both acidic digestion processes, for example the sulfite process, or alkaline digestion processes, such as the soda or sulfate process, can be used. It is advantageous to use an alkaline digestion process, since this method of working produces cellulose which is particularly suitable for the production of synthetic fiber cellulose.
The acid concentration used for the pre-hydrolysis must be selected differently depending on the working conditions. When working under atmospheric pressure, higher acid concentrations are required than when working under increased pressure. When using sulfuric acid, for example, concentrations of about 1-35% sulfuric acid can be used.
It is particularly useful to purify under increased pressure and to use dilute sulfuric acid or hydrochloric acid below 1%.
Execution example: 850 kg air-dry straw (corresponding to 750 kg atro) are mixed with 7000 liters of water and 19, <B> 2 </B> 5 liters of technical sulfuric acid (D 1.84, sulfuric acid concentration 0.48 percent by weight) Heated as quickly as possible to 130 in an acid-proof, sealed container and left at this temperature for 3 hours.
After the pressure has been released, the pretreated straw is separated from the hydrolic acid, washed out with water and pressed down to a water retention of around <B> 60% </B>. The pressed, moist straw is subjected to boiling in a lye which contains L) 0% effective alkali (calculated as NaOH), based on absolutely dry, pre-hydrolysed material.
The cooking liquor contains <B> 80% </B> of the effective alkali as NaOI1 and 20% as wet in addition to 15 Na-CO., And 3-47o 'Na-, SO ,. The cooking is carried out with a liquor ratio of 1: 4.9 at 160-165 I maximum temperature.
The yields for pre-hydrolysis are 65% and for alkaline boiling -1: 0%. so that for finished bleached cellulose, assuming a bleaching loss of '-)' ö, there is a yield of 24%, based on the material originally used.
The pulp obtained has an alpha web width of 94 'and a wood content of 3%. The ash content is 19% and the degree of polymerisation is 730.
Claims (1)
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