DD140747A1 - Verfahren zur herstellung von viskosen - Google Patents
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- C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
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Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Viskosen aus Zellstoff.
Charakteristik der "bekannten technischen.lösungen
Bei der Herstellung von Viskosen, unter Verwendung von Zellstoff als Ausgangsmaterial, ist die erste Arbeitsstufe die Herstellung von Alkalizellulose, Dabei wird im allgemeinen folgendermaßen verfahren:
Der als Ausgangsmaterial verwendete Zellstoff wird entweder als Maische oder als Blätter mit 17 - 22 %iger HaOH-lösung alkalisierte
Die überschüssige ITaOH-Lösung wird durch Abpressen entfernt, bo daf5 die erhaltene Alkalizellulose einen NaOH-Gehalt von 15 -'17 % besitzt. Der Zellulosegehalt der Alkalizellulose beträgt 30 - 35 %.
Die erhaltene Alkalizellulose wird zerfasert und bei 20 - 60 0C dem Sauerstoffeinfluß der luft solange ausgesetzt, bis die durchschnittliche Molekülgröße der Zellulose durch Kettenspaltungen auf die gewünschte Größe sinkt.
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Die mit erhöhter Temperatur schneller verlaufende Depolymerisation kann durch den Einsatz von Oxydationsmittel oder Katalysatoren wie Kobalt- oder Mangansalze beschleunigt werden. Der Nachteil derartiger Verfahrensweise besteht in einem beträchtlichen Anteil von freiem Alkali in der Alkalizellulose« Dadurch wird außer in der Hauptreaktion, dem Xanthogenieren der Kohlehydrate, in den Nebenreaktionen mit dem freien Alkali der Alkalizellulose Schwefelkohlenstoff verbraucht, der somit für die Veresterung, nicht zur Verfügung steht. In der Patentschrift DD 75636 wird durch Doppelalkalisierung dieser Nachteil beseitigt, indem nach der Vorreife eine weitere Alkalisierung mit einer NaOH-Lösung von unter 15 % angeschlossen wird.
•Nachteilig ist hierbei, im Vergleich zum üblichen Verfahren, die notwendige doppelte Alkalisieranlage und die hiermit zusammenhängenden hohen Investitions- und Betriebskosten. Weiterhin sind, durch das Herauslösen beträchtlicher Anteile der bei der Vorreife entstandenen niedermolekularen Bestandteile, erhebliche Tauchverluste nicht zu umgehen. Aus der DE-OS 2208335 ist bekannt, daß Holz vor dem Aufschluß mit energiereichen Strahlen behandelt wird. Ziel des Verfahrens ist eine Modifizierung des Lignins der Hemizellulosen und der Zellulose im Holz. Dabei treten Verknüpfungen zwischen den Fragmenten der langen Molekülketten und anderen molekularen Bestandteilen des Holzes, besonders zwischen den ligninfragmenten und den Hemifragmenten auf· Als Ergebnis wird ein ungebleichter Zellstoff mit einer erhöhten Ausbeute aber auch mit einem erhöhten Ligninanteil erhalten. Als Nachteil dieses Verfahrens tritt ein Mehrverbrauch von Bleichchemikalien bei der Herstellung von gebleichtem Zellstoff auf.
In den Patentschriften DD 113 581 und DD 125 429 wird der Nachteil des erhöhten Ligninanteils im ungebleichten Zellstoff durch eine Vorbehandlung mit BisuIfit- oder Sulfit lösungen vor der Bestrahlung mit. energiereichen Strahlen beseitigt. Dabei wird der Ligningehalt weiter unter das bis dahin bekannte Niveau gesenkt.
Darlegung dee Wesens der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch Bestrahlung des Zellstoffes eine Voraktivierung zu erreichen» Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Kombination von Bestrahlung des Zellstoffes mit energiereichen Strahlen, vorzugsweise energiereichen Elektronen vor der Alkalisierung und einer Behandlung mit HaOH-Lösung· Während des Koch- und Bleichprozesses wird die Begleitoubstanz des Holzes -Lignin- entfernt,. was durch vorherige Bestrahlung des Holzes, wie in den Patentschriften DD 113 und DD 125 429 beschrieben begünstigt wird. Damit fehlt der in nativer oder vorsulfonierter Form vorliegende Radialfänger im Zellstoff, so daß eine gezielte Depolymerisation bei gleichzeitiger Strukturauflockerung durch eine Bestrahlung des Zellstoffes möglich wird«
Die angewandte Strahlendosis wird im Bereich von 1-30 kGy so gewählt, daß der gewünschte Durchschnittspolymerisationsgrad nach der Alkalisierung vorliegt. Die Alkalisierung erfolgt mit einer ITaOH-Lösung-von unter 19 % Vorzugsweise 16 %. Die vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß durch die Bestrahlung des Zellstoffes eine Voraktivierung bei gleichzeitiger Strukturauflockerung und eintretender Depolymerisation erfolgt. Dadurch wird, die Alkalisierung bei niedrigeren Lauge !consentrationen gewährleistet und die bis dahin angewandte Vorreife entfällt, Weiterhin werden Einsparungen an Schwefelkohlenstoffj Natronlauge und Schwefelsäure erzielt«,
Durch den reduzierten CS2-EInSEtZ kommt es zu einer geringeren Umweltbelastung mit HpS und CSp* Gegenüber der Doppelalkalisierung liegen niedrigere Tauchverluste vor. Durch den Wegfall der zweiten Alkalisierungsanlage und der Vorreife tritt eine Senkung der Betriebskosten ein.· Der Investitionsaufwand verringert sich beträchtlich, es werden Arbeitskräfte eingespart.
Auaführungsbe ispieIe Beispiel 1
Buchensulfitzellstoff mit einem Durchschnittspolymerisationsgrad von 810 wird durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen mit einer Dosis von 10 kGy voraktiviert und auf einen Durchschnitt spolymeri sat ionsgrad von 425 abgebaut. Die anschließende Tauchalkalisierung wird rn.it NaOH-lösung einer Konsentration von 16 % bei 21 0C durchgeführt« Nach dem Abpressen der überschüssigen Natronlauge wird ohne Vorreife sofort mit der Sulfidierung über einen Zeitraum.von 150 Minuten, bei einer Temperatur von 21 - 29 0C ansteigend, begonnen. Das entstandene Xanthogenat wird in einem Turbolöser gelöst. Die Zusammensetzung der erhaltenen Viskose beträgt 8 % Zellulose, 5,8 % Alkali und 28 % Schwefelkohlenstoff auf Zellulose bezogen·
.Der Filterwert dieser Viskose beträgt kw = 967. Da der Filterwert nicht standardisiert ist, kann eine Einschätzung nach der folgenden Skala erfolgen
k 800 - 1000 sehr gute Filtrierbarkeit kw 1000 - 1200 gute Filtrierbarkeit kw 1200 - 1500 mäßige Filtrierbarkeit
Viskose wie in Beispiel 1 vorbereitet, jedoch mit einem Schwefelkohlenstoffgehalt von 24 %· Es wird ein Filterwert von k = 1008 erreicht,
Viskose nach Beispiel 1 vorbereitet, wobei der Schwefelkohlenstoff gehalt 27 % und der Alkaligehalt 5*3 betragen. Der erreichte Filterwert beträgt 983«
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Claims (1)
- ErfindungsanspruchVerfahren zur Herstellung von Viskosen aus Zellstoff, gekennzeichnet durch eine Kombination von Bestrahlung eines Zellstoffes mit energiereicheri Strahlen, vorzugsweise energiereichenElektronen einer Strahlendosis von 1 bis 30 kGy, vorzugsweise vor der Alkalisierung und einer Behandlung mit KaOH-Lösung unter 19 % vorzugsweise 16 %.
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