DD154451A3

DD154451A3 - Verfahren zur herstellung von zellstoff aus einjahrespflanzen,insbesondere stroh

Info

Publication number: DD154451A3
Application number: DD22103680A
Authority: DD
Inventors: Mihalne Atomyr; Christian Bergner; Guenther Magister; Attila Rab; Carl-Heinz Strauch
Original assignee: Mihalne Atomyr; Christian Bergner; Guenther Magister; Attila Rab; Strauch Carl Heinz; Wtz Zellstoff Papierind
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1982-03-24
Also published as: BG35122A1; FR2482145B1; DE3107204A1; FR2482145A1; HU185045B

Abstract

Beim einstufigen alkalischen Sauerstoffaufschluss von Einjahrespflanzen, vorzugsweise Stroh wird das Ziel verfolgt, Energie, Wasser und Chemikalien einzusparen und den apparativen Aufwand zu senken, indem der Hydromodul auf Werte unter 2,5 gesenkt wird. Dies wird erreicht, indem dem Aufschlussgefaess vor Beginn des Aufschlusses Luft vorzugsweise bis zu einem Ueberdruck von 1,0 bis 1,4 MPa zugefuehrt und sodann der Aufschluss unter den ueblichen Bedingungen vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zellstoff aus Einjahrespflanzen, insbesondere Stroh durch Aufschluß in einer wäßrigen alkalischen Lösung unter Anwesenheit von Sauerstoff in einer einzigen Stufe.

Charakteristik des bekanntes Standes der Technik Es war bisher nicht bekannt, den alkalischen Sauerstoff auf Schluß zu einem vollaufgeschlossenen bleichbaren Zellstoff einstufig durchzuführen. Es ist zwar bekannt, Stroh unter Verwendung von Natriumkarbonat als Aufschlußmittel in Gegenwart von Sauerstoff aufzuschließen (Revue A. T. T. P. Paris 31 (1977) 4,.S. 131 - 135). Mit diesem Verfahren werden jedoch sehr "harte Zellstoffe von HalbzellstoffCharakter gewonnen.

Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, Stroh unter Anwesenheit von Sauerstoff in einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid und Natriumkarbonat aufzuschließen. Dem Kocher wird dabei vor dem Aufschlußprozeß reiner Sauerstoff bis zu einem Partialdruck von 0,8 MPa zugegeben (Patentanmeldung Nr. WP D 21 C/209. 744). Mit diesem Verfahren gelang es, einen vollständig aufgeschlossenen bleichbaren

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Zellstoff mit guten Festigkeitseigenschaften zu erhalten. Jedoch zeigte dieses Verfahren auch Nachteile. So erforderte der Einsatz von reinem Sauerstoff besondere Sicherheitsvorkehrungen, die einen erhöhten apparativen Aufwand erforderten. Weiterhin mußte der Hydromodul im Kocher auf 4' bis 5 erhöht werden, was einen erhöhten Energieaufwand, Wasserbedarf und Chemikalieneinsatz bewirkt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt eine Herabsetzung des Energie-Wasser- und Chemikalienbedarfes und des apparativen Aufwandes beim alkalischen Sauerstoffaufschluß von Einjahrespflanzen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Hydromodul beim einstufigen alkalischen Sauerstoffaufschluß auf einen Wert unter 2,5 herabzusetzen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem dem Aufschlußgefäß vor Beginn d.es Aufschlusses Luft vorzugsweise bis zu einem Überdruck von 1,0 bis 1,4 MPa zugeführt und danach der Aufschluß unter den üblichen Bedingungen vorgenommen wird. Die-eingesetzte Gesamtalkalimenge beträgt vorzugsweise 10 bis 16 % Wa^O, bezogen auf die Trockenmasse des eingesetzten Ausgangsmateriales. Der Aufschluß wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 4-13 bis 4-33 ⁰K vorgenommen. In einer besonderen Ausführungsform wird als Alkali ein Gemisch von Natriumhydroxid und Natriumkarbonat im Verhältnis von 1 : 3 bis 3 : 1 verwendet. Neben der Tatsache, daß infolge der Herabsetzung des Hydromoduls auf Werte unter 2,5 durch das erfindungsgemäße Verfahren eine, we sent liehe Einsparung

an Energie, V/asser und Chemikalien eintritt und der apparative Aufwand vermindert wird, kann überraschenderweise gegenüber den bisher bekannten Sauerstoff auf schlußverfahren auch der Sauerstoffpartialdruck wesentlich herabgesetzt werden, was große wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt. Darüber hinaus fallen die bei der Anwendung von Sauerstoff notwendigen besonderen Sicherheitsvorkehrungen weg. Infolge des geringeren Hydromoduls wird auch die Ablaugenmenge gesenkt.

Auaf'ührungsbe is pi e 1 e_

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Vergleichsbeispiele wurden nach dem bekannten Stand der Technik gearbeitet und sollen die Vorteile der Erfindung zeigen. Die an den erhaltenen Zellstoffen gemessenen Werte sind aus der beigefügten Tabelle ersichtlich.

Beispiel 1

t—! ! ! ΙΙΐίΠΐΙ HUB . --. I₁ —

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird bis auf eine Stoffdichte von 25 % mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 10 % Na„0 als NaOH sowie 1 % MgSO, als Schutzkolloid, versetzt. Nach Zugabe von Luft bis zu einem Partialdruck von 1,0 MPa wird die Aufschlußmischung während einer Anheizzeit von 60 min auf 423 ⁰K erhitzt. Der Aufschluß erfolgt in einer sich anschließenden Kochzeit von 60 min. Nach Abtrennung der Ablauge wird ein voll aufgeschlossener Zellstoff erhalten. Die Eigenschaften des Zellstoffes wie auch der sich aus den folgenden Beispielen ergebenden Zellstoffe sind, aus der zugehörigen Tabelle ersichtlich.

22 1036

Beispiel 2

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird mit einer

wäßrigen Lösung, bestehend aus 12 % Na^O als NaOH,

versetzt und unter den Bedingungen wie im Beispiel 1

aufgeschlossen.

Beispiel 3

Gehäckseltes Weizenstroh, aus der DDR wird mit einer

wäßrigen Lösung, bestehend aus 16 % Na₂O als NaOH,

versetzt und unter den Bedingungen wie im Beispiel 1

aufgeschlossen.

Beispiel 4

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird bis auf eine Stoffdichte von 40 % mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 12 % Na₂0' als NaOH, versetzt und unter den Bedingungen wie im Beispiel 1 aufgeschlossen.

Beispiel 5

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird bis auf eine Stoffdichte von 40 % mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 16 % Na^O als NaOH, versetzt und unter den Bedingungen wie' im Beispiel 1 aufgeschlossen.

Beispiel 6

Gehäckseltes V/eizenstroh aus der DDR wird bis auf eine Stoffdichte von 33 % mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 12 % Na^O als NaOH sowie 1 % MgSO. als Schutzkolloid, versetzt«, Nach Zugabe von Luft bis zu einem Partialdruck von 0,9 MPa und Sauerstoff bis zu einem Partialdruck von 0,1 MPa, wobei der Gesamt säuerst offpartialdruck einem Luftdruck von 1,4 MPa entspricht, wird die Aufschlußmischung während einer Anheizzeit von 60 min auf 413 ⁰K erhitzt. Der Aufschluß erfolgt in einer sich anschlie-

ßenden Kochzeil; von 60 min.

Beispiel 7.

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird bis auf eine Stoffdichte von 40 % mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 16 % Na₂O als NaOH, versetzt und unter

den Bedingungen wie im Beispiel 6, jedoch bei einer Aufschlußtemperatur von 423 ⁰K, aufgeschlossen.

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird bis auf eine Stoffdichte von 25 % mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 11,8 % Na₂O als NaOH und 11,8 % Na₂O als Na₂DOo, versetzt und unter den Bedingungen wie im Beispiel 1 aufgeschlossen.

Vergleichst) eis pi el 1

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird nach einem bekannten Verfahren bis auf eine Stoffdichte von 25 % mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 12 % Na₂O als NaOH sowie 1 % MgSO. als Schutzkolloid, versetzt.'Nach Zugabe von Sauerstoff bis zu einem Partialdruck von 0,8 MPa wird das Aufschlußgemisch während einer Anheizzeit von 60 min auf 423 ⁰K erhitzt. Der Aufschluß erfolgt in einer sich anschließenden Kochzeit von 40 min«

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird unter den Bedingungen wie im Vergleichsbeispiel 1 mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 6 % Na_?0 als NaOH und 6 % als Na₂CO₃₅ aufgeschlossen.

L⁸ -L_3

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird unter den Bedingungen wie im Vergleichsbeispiel 1 mit

22 1036

einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 16 % Na₂O als NaOH und NapCO., im Verhältnis 1 zu 3> aufgeschlossen.

Vergleichsbeispiel 4

Gehäckseltes Weizenstroh aus der DDR wird unter den Bedingungen wie im Vergleichsbeispiel 1 mit einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 16 % Na„0 als NaOH und NapCO., im Verhältnis 3 zu 1, aufgeschlossen.

Tabelle Beispiel

Kappazahl Durchschnitts- Ausbeute Reißlänge Dehnung Falzwider- Berst- CSV

polymerisatinnsgrad (Glukoseeinheiten) (%)

Cm)

	stand	wider	CgO₂/
		stand
(%)	(Doppel-	(ICPa)	126,6
	falzung)		134,6
3,60	715	0,262	152,2
3,80	1399	0,279	181,5
3,10	298	0,249	167,0
3,20	624	0,260	118,0
2,63	282	0,262	162,6
3,13	593	0,282	136,2
2,76	177	0,263	135,7
3,03	540	0,270	106,3
2,30	10	0,145	116,7
3,60	795	0,258	104,5
4,41	738	0,216
3,51	540	0,252

Beispiel	1	1	35,7	1173
!1	2	2	26,9	1171
H	3	3	17,9	929
ti	4	4	28,3	985
t?	5	• 26,9	930
I!	6	34,5'	973
ti	7	26,4	868
1!	8	42,7	1042
Vergleichs
beispiel	23,5 .	662
ti	22,7	969
11	29,2	911
1!	17,1	923

46,8	7276
46,5	7329
42,1	6360
50,9 .	6585
37,7	6740
51,9	6910
42,3	6320
46,0	6500
37,8	4815
49,0	6370
47,5	5880
45,6	6200

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Herstellung von Zellstoff aus Einjahrespflanzen, insbesondere Stroh durch Aufschluß in einer wäßrigen alkalischen Lösung unter Anwesenheit von Sauerstoff in einer einzigen Stufe, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufschlußgefäß vor Beginn des Aufschlusses Luft vorzugsweise bis zu einem Überdruck von 1,0 bis 1,4 MPa zugeführt und danach der Aufschluß unter den üblichen Bedingungen vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Gesamtalkalimenge 10 bis

16 % Ka^O, bezogen auf die Trockenmasse des eingesetzten Ausgangsmateriales, beträgt.

3· Verfahren nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschluß bei einer Temperatur von 4i 3 Ms 433 ⁰K vorgenommen wird.

4· Verfahren nach Punkt 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkali ein Gemisch von Natriumhydroxid und Natriumkarbonat im Verhältnis von 1 : 3 bis 3 : 1 verwendet wird.