CH237790A - Process for the production of high alpha and low pentosan pulps - Google Patents

Process for the production of high alpha and low pentosan pulps

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CH237790A
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cellulose
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Phrix Arbeitsgemeinschaft
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/04Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with acid reacting compounds

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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

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)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Zellstoffen von hobein Alpha- und niedrigem Pentosan- gehalt aus cellulo_sehaltigen Rohstoffen durch I1ei;Ruslösen der Pent: PATENT CLAIM Process for the production of cellulose from hobein alpha and low pentosan content from cellulosic raw materials by I1ei; soot-dissolving the Pent: osane mit verdünnten Säuren und ansclilie 13endeniZellstof faufschluss, dadiirelii behennzeicliriet,, dass der vorhydro- ly i.erte Rohstoff vor dem Zellstoffaufsehluss durch Abpressen von ülxrs < @hiissiger Flüssig keit befreit wird. Osane with dilute acids and an additional disintegration of cellulose, which means that the pre-hydrolyzed raw material is freed from hot liquid by pressing it off before the pulp is disintegrated. 1TXTERANSPRUCH: Verfahren. nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. class ein alkalischer Aufschluss an gewendet wird und der mit Säure vor@e- handelte Rohstoff vor dem Abpressen durch Auswaschen mit Wasser von Säure befreit wird. 1TXTER CLAIM: Procedure. according to claim, characterized. class an alkaline digestion is used and the raw material treated with acid is freed from acid by washing out with water before it is pressed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2518141A1 (en) * 1981-12-10 1983-06-17 Battelle Memorial Institute PROCESS FOR DELIGNIFYING WOOD AND OTHER LIGNOCELLULOSIC PRODUCTS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2518141A1 (en) * 1981-12-10 1983-06-17 Battelle Memorial Institute PROCESS FOR DELIGNIFYING WOOD AND OTHER LIGNOCELLULOSIC PRODUCTS
EP0082116A1 (en) * 1981-12-10 1983-06-22 Battelle Memorial Institute Method for the delignification of wood and other lignocellulosic products
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