DE1034473B - Verfahren zur Gewinnung von gebleichtem Halbzellstoff - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von gebleichtem Halbzellstoff aus cellulosehaltigem Rohmaterial, wie Holz, Einjahrespflanzen u. dgl.

Seit längerer Zeit haben sich in der Technik Produkte Eingang verschafft, die unter dem Begriff »Halbzellstoff« zusammengefaßt werden. Sie werden aus cellulosehaltigen Rohmaterialien dadurch gewonnen, daß diese zunächst auf chemischem Wege nur teilweise aufgeschlossen werden, worauf das entstandene Zwischenprodukt durch mechanische Behandlung fertig aufbereitet wird. Der gewonnene Halbzellstoff steht, verfahrenstechnisch betrachtet, gewissermaßen in der Mitte zwischen dem auf chemischem Wege vollständig aufgeschlossenen gewohnlichen Zellstoff und dem Holzschliff. Bei der Gewinnung des Halbzellstoffs wird der chemische Teilaufschluß nur so weit geführt, daß das Lignin der Mittellamelle des Rohmaterials erweicht und nur teilweise herausgelöst wird, ohne daß aber eine vollständige Herauslösung des Lignins erfolgt und ohne daß vor allen Dingen wesentliche Mengen an Kohlehydraten entfernt werden. Man erhält dadurch erheblich höhere Ausbeuten als bei dem normalen Zellstoffaufschluß. Gegenüber dem Holzschliff hat man die Vorteile, daß erstens weniger Energie zur Zerfaserung benötigt wird, bei dieser ferner auch eine geringere Schädigung der Einzelfaser eintritt und durch die Herauslösung eines Teils des Lignins auch ein reineres Produkt erhalten wird, das jedoch natürlich gegenüber dem chemisch völlig aufgeschlossenen gewöhnlichen Zellstoff erheblich größere Mengen an Nichtcellulosesubstanzen enthält.

Im Gegensatz zum Holzschliff ist es beim Halbzellstoff möglich, das Produkt auch hochwertigen Verwendungszwecken, beispielsweise zur Herstellung von Qualitätspapieren, zuzuführen. Ein besonderes Problem stellt hierbei wegen der zahlreichen die Cellulose begleitenden Substanzen die Bleiche des Produktes dar; denn einerseits wird für viele Verwendungszwecke eine hohe Weiße und große Sauberkeit verlangt, andererseits soll natürlich nicht durch Entfernung eines Übermaßes an Begleitstoffen der wesentliche Vorteil beim Halbzellstoffverfahren gegenüber dem vollchemischen Aufschluß, nämlich die erheblich größere Ausbeute, wieder verlorengehen. Es ist daher nicht ohne weiteres möglich, die für die Bleiche gewöhnlichen Zellstoffs bekannten und üblichen Verfahren auf die Bleiche von Halbzellstoff zu übertragen. Da beim gewöhnlichen Zellstoff das Ziel stets die je nach dem Verwendungszweck möglichst weitgehende Herauslösung der noch enthaltenden Verunreinigungen ist und die Ausbeute praktisch nur um diese vermindert werden kann, brauchen die Verfahren zur Gewinnung
von gebleichtem Halbzellstoff

Anmelder:

Zellstofffabrik Waldhof,
Mannheim-Waldhof, Sandhof er Str. 156

Dr. ehem. Heinz Haas, Weinheim (a. d. Bergstraße),

und Dr. Hans-Joachim Leugering, Mannheim-Waldhof,

sind als Erfinder genannt worden

in dieser Richtung bei der Halbzellstoffbleiche erforderlichen Rücksichten nicht genommen zu werden, und die Wahl des Bleichverfahrens hängt im allgemeinen nur von den für dieses aufzuwendenden Kosten ab. Bei der Bleiche des Halbzellstoffs hat man dagegen nicht nur auf die Gefahr einer unerwünschten Ausbeuteminderung Rücksicht zu nehmen, sondern es ist darüber hinaus zu beachten, daß die chemische Natur und die physikalische Struktur des chemisch nur unvollständig aufgeschlossenen Zwischenproduktes durch das chemische Bleichverfahren weitgehend beeinflußt werden können. Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß durch den chemischen Voraufschluß, im Gegensatz zum vollständigen Zellstoffaufschluß, bei dem bereits chemisch die Einzelfasern freigelegt werden, hier die Faserverbände im wesentlichen erhalten bleiben und nur aufgelockert oder vorgeweicht werden. Aus alldem ergibt sich, daß bei der Bleiche des Halbzellstoffs viele Gesichtspunkte zu beachten sind, die eine besondere Auswahl der zu verwendenden Bleichverfahren und gegebenenfalls eine besondere Ausgestaltung derselben erforderlich machen.

Es wurden bereits zahlreiche Verfahren zur Gewinnung von gebleichtem Halbzellstoff vorgeschlagen. Alle diese Verfahren waren aber mit erheblichen Unvollkommenheiten behaftet. Zum Teil stammen diese aus dem Aufschlußverfahren, zum Teil aus der Bleiche. Während man beim chemischen Vollaufschluß keine allzu großen Rücksichten zu nehmen braucht und energisch arbeiten kann, da das Ziel ein endgültiges ist, bedingt der halbchemische Aufschluß beim Halbzellstoffverfahren die Notwendigkeit, sehr vorsichtig und unter genauer Kontrolle der Bedingungen zu arbeiten, damit einerseits ein nicht zu weitgehender Aufschluß mit Verminderung der Aus-

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beute und Herabsetzung der Festigkeit des Produktes erfolgt, andererseits jedoch die Vorerweichung des Faserverbandes ausreichend ist. Ebenso muß bei der anschließenden mechanischen Fertigaufbereitung darauf geachtet werden, daß zwar eine möglichst vollkommene Aufteilung' des Materials in Einzelfasern erfolgt, ohne daß diese jedoch zu sehr geschädigt werden, wobei auch noch die Vermeidung überflüssigen Kraftverbrauchs zu berücksichtigen ist. Diese verschiedenen zu berücksichtigenden Bedingungen bringen es mit sich, daß trotz größter Sorgfalt schwer ein wirklich einwandfreies Produkt zu erhalten ist; vielmehr fällt bei den bekannten Verfahren, wenn eine gute Ausbeute erzielt wurde, stets ein Halbzellstoff an, der noch mehr oder weniger undefibrierte Faserbündel enthält, die einerseits bei der Weiterverarbeitung zu Störungen Anlaß geben, andererseits nur schwer und unvollständig gebleicht werden können und daher die Sauberkeit des Produktes störend beeinflussen.

Auch die bisher für die Bleiche von Halbzellstoff üblichen und vorgeschlagenen Verfahren zeigten erhebliche Unvollkommenheiten. Meist hatte man früher einfach die für die Bleiche von normalem

wertvolleres Produkt zu erhalten, als auch den Bleicheffekt zu erhöhen, so daß hierdurch eine weitere Verbesserung des Produktes stattfindet.

Der chemische Teilaufschluß kann erfindungsgemäß nach verschiedenen an sich bekannten Verfahren erfolgen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn man ihn mit einer sauren Sulfitlösung durchführt. Denn abgesehen von den verfahrensmäßigen Vorteilen, die der Sulfitaufschluß beispielsweise gegenüber dem Natron- oder Sulfatverfahren hat, wird hiermit vor allen Dingen ein Produkt gewonnen, das den durch die Erfindung erzielten Effekt in besonders günstiger Weise wirksam werden läßt.

Auch die auf den chemischen Teilaufschluß folgende Bleiche kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. Meist wird man mit einer einzigen Bleichstufe auskommen; doch ist selbstverständlich auch eine Mehrstufenbleiche möglich. Als Bleichao chemikalien kommen alle an sich bekannten Mittel in Frage, wie Chlorbleichmittel, Perverbindungen, wie Peroxyde, Persäuren und ihre Salze u. dgl. Die Bleiche kann je nach den verwendeten Bleichmitteln in saurem, neutralem oder alkalischem Medium er-

Vorteil, in dieser Stufe eine alkalische Bleiche vorzusehen. Zweckmäßig wird die Bleiche in hoher Stoffdichte durchgeführt.

Für manche Fälle hat es sich als zweckmäßig erwiesen, bereits zwischen dem chemischen Teilaufschluß und der Bleiche eine mechanische Vorzerfaserung durchzuführen. Diese richtet sich in der Hauptsache nach der Art des verwendeten Rohstoffs,

Zellstoff angewandten Verfahren mit geringeren oder 25 folgen. Als besonders vorteilhaft hat es sich in gar keinen Abweichungen auf die Bleiche des Halb- weiterer Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, Zellstoffs übertragen. Bereits aus den vorstehenden wenn man die Endbleiche in an sich bekannter Weise Ausführungen ergibt sich aber, daß solche einfachen in alkalischem Medium durchführt. Bei Anwendung Übertragungen kaum zu einem guten Erfolg führen einer Mehrstufenbleiche genügt es also, wenn die konnten. Besonders aber die ungleichmäßige Be- 30 letzte Stufe alkalisch geführt wird. Bleicht man nur schaffenheit des Produktes, d. h. die in ihm noch ent- in einer Stufe, so· ist es natürlich von besonderem haltenen Faserbündel, machen eine wirklich gute
Bleiche schwer oder gar unmöglich. Außerdem ist
bekanntlich ein gleichmäßiger chemischer Holzaufschluß praktisch nicht möglich. Während man bei 35
normalem Zellstoff die mangelhaft aufgeschlossenen
Anteile durch Sortierung verhältnismäßig leicht beseitigen kann, ist dies bei Halbzellstoff nicht möglich.
Wollte man trotzdem einen ausreichend und gleichmäßig gebleichten Halbzellstoff erzielen, so war es 40 nach dessen Zerkleinerungsgrad vor der Kochung und bisher wegen des Widerstandes, den die unvoll- nach der Art des chemischen Teilaufschlusses, kommen aufgeschlossenen Holzteile der Bleiche ent- Während beispielsweise bei der Verarbeitung von gegensetzen, erforderlich, erheblich starker zu Einjahrespflanzen eine mechanische Vorzerfaserung bleichen, als an sich vorgesehen, was einen un- im allgemeinen nicht nötig ist, ist eine solche bei der erwünscht hohen Aufwand an Bleichmittel und 45 Verarbeitung von Holz, insbesondere von Hartholz, darüber hinaus Faserschädigungen bewirkte. meist erforderlich, zumal wenn ein Halbzellstoff in

Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, in ein- hoher Ausbeute, also mit einem besonders milden fächer und wirkungsvoller Weise gebleichten Halb- chemischen Voraufschluß, gewonnen werden soll, zellstoff aus cellulosehaltigen! Rohmaterial, wie Holz, trotzdem aber der Zerkleinerungsgrad vor der Einjahrespflanzen u. dgl., zu gewinnen, wenn man das 50 Kochung nicht zu weit getrieben werden soll. Rohmaterial zunächst einem chemischen Teilauf- Die Vorzerfaserung, die Bleiche und die endgültige

Schluß unterwirft, darauf bleicht und schließlich Zerlegung in Einzelfasern können in beliebiger Stoff-mechanisch zerfasert. Es zeigte sich überraschender- dichte erfolgen. Als besonders zweckmäßig hat es weise, daß es bei einem derartigen Vorgehen möglich sich erwiesen, mit möglichst hoher Stoffdichte zu ist, die bei dem chemischen Teilaufschluß noch un- 55 arbeiten. Im Anschluß an die Bleiche ist eine Ausgenügend angegriffenen Faserbündel bei der an- waschung oder Verdünnung in vielen Fällen überschließenden Bleichbehandlung auch noch chemisch" flüssig.

derart günstig zu beeinflussen, daß bei der in letzter Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich unter

Stufe stattfindenden mechanischen Aufbereitung eine sehr verschiedenen Bedingungen, je nach dem zu verpraktisch vollkommene Defibrierung stattfinden kann. 60 arbeitenden Rohstoff, dem gewünschten Produkt und Gleichzeitig wurde auch der Bleicheffekt gegenüber den übrigen sich aus der jeweiligen Situation erden bekannten Verfahren erhöht. Dies war nicht zu gebenden Wünschen durchführen. Die optimalen Vererwarten, da bisher gerade die noch zusammen- hältnisse sind entsprechend den jeweils gegebenen hängenden Faserbündel und unvollkommen auf- Voraussetzungen von Fall zu Fall festzustellen. Es geschlossenen Holzteile (Splitter) auch der Bleich- 65 wurde jedoch gefunden, daß folgende Arbeitsweise behandlung die größten Schwierigkeiten entgegen- besonders günstig ist und daher den meisten Begesetzt hatten. Durch die Erfindung gelingt es also, dingungen in vorteilhafter Weise gerecht wird: Der gleichzeitig mit einfachen Mitteln und ohne zusatz- Rohstoff wird zunächst einem chemischen Teillichen Arbeitsvorgang sowohl den Halbzellstoff- aufschluß unterworfen, der nur so weit durchgeführt, aufschluß zu verbessern, also ein gleichmäßigeres und 70 wird, daß nur ein Teil der den mechanischen Zu-

tisch frei von Splittern und Faserbündeln und ermöglicht die Bildung eines homogenen und gleichmäßigen Blattes von ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften. Bei gleichem Mahlgrad ergab sich für 5 das erfindungsgemäße Produkt eine Weiterreißfestigkeit (gemessen nach Brecht-Imset) von 120 und eine Falzzahl von 1785 gegenüber 68 Weiterreißfestigkeit und 900 Falzzahl bei dem nach dem bekannten Verfahren gewonnenen Produkt.

Beispiel 2

20 t weißgeschältes Birkenholz werden in Form von Hackschnitzeln von etwa 20 X 10 X 5 mm einem chemischen Teilaufschluß unter Verwendung einer

sammenhalt der Pflanzenzellen bewirkenden Substanzen, wie Lignin, Hemicellulose, Pektine, herausgelöst wird. Das so gewonnene Zwischenprodukt wird alsdann zunächst unter solchen Bedingungen vorzerfasert, daß ein eine noch überwiegende Menge von Faserbündeln enthaltender Faserbrei anfällt. Dieser wird darauf, gegebenenfalls nach einer Wäsche, von einem Teil der Flüssigkeit befreit, sodann mit den etwa erforderlichen Chemikalien, bei einer Peroxydbleiche z. B. mit bis zu 10%, vorzugsweise 2 bis 4%, io gelöstem Silikat, bezogen auf absolut trockenen Faserstoff sowie mit bis zu 2,5, vorzugsweise 0,125 bis 2,5 Grammäquivalenten je kg absolut trockenen Faserstoffs eines in alkalischem Medium wirksamen

Bleichmittels, wie Wasserstoffperoxyd, Natrium- 15 Bisulfit-Kochflüssigkeit mit etwa 5 % Schwefeldioxyd peroxyd, Hypochlorit, Salzen von Persäuren u.dgl., und etwa l%CaO bei einem Verhältnis von Kochzweckmäßig in Gegenwart von 0,5 bis 10% Alkali- flüssigkeit zu Holz = 4,5 : 1 und einer Aufschlußhydroxyd, bezogen auf absolut trockenen Faserstoff, temperatur von 115° C unterworfen, wobei der Aufversetzt und nach ausreichender Einwirkung des an- schluß so geführt wird, daß etwa 20% der eingewendeten Oxydationsmittels in einer Zerfaserungs- 20 gesetzten Holzmenge herausgelöst werden. Das ervorrichtung, beispielsweise einer Scheibenmühle, haltene Produkt wird mit Wasser gewaschen. Das Kegelstoffmühle, einem Kollergang od. dgl., mecha- überschüssige Wasser wird abgelassen. Die Schnitzel nisch zerteilt. besitzen unter diesen Bedingungen einen Trocken-

Die Erfindung bezieht sich lediglich auf die Ge- gehalt von etwa 30 bis 35%. Sie werden in einer auf samtkombination der Einzelmerkmale in der Reihen- 25 grobe Mahlung eingestellten Zwischenscheibenmühle folge: halbchemischer Aufschluß, Bleiche und Zer- grob zerfasert, und zwar so, daß der überwiegende

Teil des Materials in Form von Faserbündeln anfällt. Kurz vor, während oder unmittelbar nach dieser Zerfaserung wird das Material mit einer solchen Menge 30 einer Lösung, die je 5 bis 7% Natriumperoxyd und Natriumsilikat enthält, innig vermischt, daß auf Fasertrockensubstanz etwa 2% Natriumperoxyd und etwa 5 % Natriumsilikat zur Anwendung gelangen. Es wird so ein Weißgrad von 50% GE erhalten. Bisulfit-Kochflüssigkeit mit etwa 5% Schwefeldioxyd 35 Anschließend wird das Fasermaterial 10 Stunden bei und etwa 1 % Ca O bei einem Verhältnis von Koch- Raumtemperatur gelagert und dann mittels einer flüssigkeit zu Holz = 4,5 : 1 und einer Aufschluß- Doppelscheibenmühle ohne vorherige Verdünnung temperatur von 115° C unterworfen, wobei etwa 30% bzw. Wäsche in Einzelfasern zerlegt. Der anfallende der eingesetzten Holzmenge herausgelöst werden. Das Faserbrei wird in üblicher Weise gewaschen und erhaltene Produkt wird mit Wasser gewaschen. Das 40 weiterverarbeitet. Es werden etwa 15 t eines praküberschüssige Wasser wird abgelassen. Die Schnitzel tisch splitterfreien Produktes von heller Farbe gebesitzen nunmehr einen Trockengehalt von etwa wonnen.
25 bis 30%. Sie werden in einer auf grobe Mahlung
eingestellten Zahnscheibenmühle grob zerfasert, und
zwar so, daß mehr als die Hälfte des Materials in 45
Form von Faserbündeln anfällt. Gleichzeitig mit der
Zerfaserung oder unmittelbar danach wird die Masse
mit einer solchen Menge einer Lösung, die je 5 bis
7% Natriumperoxyd und Natriumsilikat enthält,

faserung, während die zur Durchführung dieser Einzelstufen angewandten Verfahren für sich als bekannt gelten sollen.

Beispiel 1

20 t weißgeschältes Birkenholz werden in Form von Hackschnitzeln von etwa 20 X 10 X 5 mm einem chemischen Teilaufschluß unter \^erwendung einer

Beispiel 3

20 t weißgeschältes Birkenholz werden einem Teilaufschluß und einer groben Vorzerfaserung gemäß Beispiel 1 unterworfen. Das grob defibrierte Fasermaterial wird zunächst mit 5% Natriumhypochlorit sowie 5% NaOH, bezogen auf Fasertrockenmaterial, innig vermischt, daß, auf Fasertrockensubstanz be- 50 in einer an jedem der beiden Stoffe 3%igen Lösung zogen, 4,5% Natriumperoxyd und 5,0% Natrium- innig vermischt und etwa 1 Stunde bei Raumtempesilikat zur Anwendung kommen. Nach der Ver- ratur gelagert. Anschließend wird eine Zwischenmischung fällt das Fasermaterial in einer Stoffdichte wäsche in bekannter Weise durchgeführt. Nach der von etwa 22 bis 25% an. Es wird bei dieser Stoff- Wäsche wird der Faserbrei mittels eines Zellenfilters dichte so lange bei Zimmertemperatur gelagert, bis 55 auf eine Stoffdichte von 30%' gebracht und hierauf das Bleichmittel im wesentlichen verbraucht ist. Der in einem Doppelwellenmischer mit 2% Na₂ O₂ und Weißgrad wird hierbei von 41% GE auf 60% GE 3% Natriumsilikat in einer für jeden Stoff 7%igen erhöht. Im Anschluß daran wird die Fasermasse ohne Lösung vermischt. Nach einer Lagerzeit von etwa vorherige Verdünnung mittels einer Doppelscheiben- 8 bis 12 Stunden, nach der man an einer ausmühle in Einzelfasern zerlegt. Der anfallende Faser- 60 gewaschenen Probe einen Weißgrad von 65 % G E brei wird nach Zwischenwäsche in der üblichen Weise bestimmt, wird das Fasermaterial unmittelbar mittels weiterverarbeitet. Es werden etwa 13,5 t des absolut einer Doppelscheibenmühle in Einzelfasern zerlegt trocken gedachten Fasermaterials erhalten. und anschließend in bekannter Weise gewaschen. Es

Vergleicht man das auf diese Weise erhaltene Pro- wird ein Faserstoff von hoher Sauberkeit und guter dukt mit einem solchen, bei dem unter sonst gleichen 65 Weiße erhalten. Bedingungen die Zerlegung in Einzelfasern unmittel- Beispiel 4

bar nach dem chemischen Teilaufschluß erfolgte und

dann erst gebleicht wurde, so fällt die erheblich 201 weißgeschältes Birkenholz werden einem che-

größere Sauberkeit des nach dem erfindungsgemäßen mischen Teilaufschluß, einer Vorzerfaserung und Verfahren hergestellten Stoffs auf. Der Stoff ist prak- 70 einer Bleiche gemäß Beispiel 1 unterworfen. Vor der

Zerlegung in Einzelfasern wird sodann eine an sich bekannte Wäsche durchgeführt, wodurch die bei der Bleiche herausgelösten Inkrusten entfernt werden. Der Weißgrad beträgt dann 62% GE. Im Anschluß an die Wäsche wird der Faserstoff mittels eines Zellenfilters oder einer Schneckenpresse entwässert und in einer Scheibenmühle in Einzelfasern zerlegt. Der SO' erhaltene Faserstoff steht zwar bezüglich seiner Reinheit den nach den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen Produkten etwas nach, ist aber nach der Zerlegung in Einzelfasern praktisch frei von den während der Bleiche gebildeten gelösten Reaktionsprodukten, so· daß auf eine Wäsche nach erfolgter Zerlegung in Einzelfasern verzichtet werden kann.

Beispiel 5

20 t weißgeschältes Birkenholz werden einem chemischen Teilaufschluß, einer Vorzerfaserung, einer Bleiche und einer Wäsche wie im Beispiel 4 unter- ao worfen. Der erhaltene, auf 60% GE gebleichte Faserstoff wird sodann in einer Scheibenmühle oder einer Kegelstoffmühle bei einer Stoff dichte von 2 bis 10% in Einzelfasern zerlegt. Der nach dieser Arbeitsweise erhaltene Stoff br ei ist von etwas geringerer Sauberkeit als die nach den Beispielen 1 bis 3 gewonnenen; er enthält indessen einen erheblich geringeren Anteil an Splittern, Faserbündeln u. dgl., als ein Faserstoff, der unter sonst gleichen Bedingungen unmittelbar nach dem chemischen Teilaufschluß, also vor der oxydativen Nachbehandlung, in Einzelfasern zerlegt wurde.

Beispiel 6

101 gehäckseltes Weizenstroh werden unter Verwendung einer Bisulfit-Kochflüssigkeit mit etwa 3% SO₂ und etwa 0,8% NaOH bei einer Kochtemperatur von 115° C sowie einem Verhältnis von Kochsäure zu Stroh = 7,5 : 1 einem chemischen Teilaufschluß unterworfen, bei welchem etwa 35% der eingesetzten, absolut trocken gedachten Strohmenge in Lösung gebracht werden. Das so· gewonnene Material wird nach einer Zwischenwäsche auf einem Zellenfilter entwässert, wobei ein Trockengehalt von etwa 30% eingestellt wird. Anschließend wird das Material mit einer solchen Menge einer je 5 bis 7% Natriumperoxyd und Natriumsilikat enthaltenden Lösung innig vermischt, daß auf Fasertrockenstoff etwa 4,5% Natriumperoxyd und etwa 5% Natriumsilikat zur Anwendung kommen. Das nach einer Lagerung von 10 bis 20 Stunden erhaltene Material wird wie in den Beispielen 1, 4 und 5 weiterbehandelt und in Einzelfasern zerlegt. Nach der Bleiche mißt man einen Weißgrad von 65% GE.

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Beispiel 7

20 t weißgeschältes Birkenholz werden in Form von Hackschnitzeln von etwa 20 X 10 X 5 mm einem chemischen Teilaufschluß unter Verwendung einer Kochflüssigkeit mit etwa 5 % Natriumsulfit (Na₂SO₃) und etwa 1% Natriumbicarbonat (NaHCO₃) bei einem Verhältnis von Kochflüssigkeit zu Holz wie 4,5 :1 und einer Aufschlußtemperatur von 175° C unterworfen, wobei die Kochzeit so· gewählt wird, daß etwa 25% der eingesetzten Holzmenge herausgelöst werden. Das erhaltene Produkt wird mit Wasser gewaschen. Das überschüssige Wasser wird abgelassen. Die Schnitzel besitzen nunmehr einen Trockengehalt von etwa 25 bis 30%. Sie werden in 7a einer auf grobe Mahlung eingestellten Zahnscheibenmühle grob zerfasert, und zwar so, daß mehr als die Hälfte des Materials in Form von Faserbündeln anfällt. Gleichzeitig mit der Zerfaserung oder unmittelbar danach wird die Masse mit einer solchen Menge einer Lösung, die je etwa 5 bis 7% Natriumperoxyd und Natriumsilikat enthält, innig vermischt, daß auf Fasertrockensubstanz etwa 4,5% Natriumperoxyd und etwa 5% Natriumsilikat zur Anwendung kommen. Nach der Vermischung fällt das Fasermaterial in einer Stoffdichte von etwa 22 bis 25% an. Es wird bei dieser Stoffdichte so lange bei Zimmertemperatur gelagert, bis das Bleichmittel im wesentlichen verbraucht ist. Man erhält soⁱ einen Weißgrad von 67% GE. Im Anschluß daran wird die Fasermasse ohne vorherige Verdünnung mittels einer Doppelscheibenmühle in Einzelfasern zerlegt. Der anfallende Faserbrei wird nach einer Zwischenwäsche in der üblichen Weise weiterverarbeitet. Es werden etwa 13,51 des absolut trocken gedachten Fasermaterials erhalten.

Vergleicht man das auf diese Weise erhaltene Produkt mit einem solchen, bei welchem unter sonst gleichen Bedingungen die Zerlegung in Einzelfasern unmittelbar nach dem chemischen Teilaufschluß erfolgte, so· fällt die erheblich größere Sauberkeit des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Stoffs auf. Der Stoff ist praktisch frei von Splittern und Faserbündeln und ermöglicht die Bildung eines homogenen und gleichmäßigen Blattes von ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften.

Beispiel 8

221 weißgeschältes Buchenholz in Hackschnitzelform werden mit einer Sulfitkochsäure, die 4% S O₂ und 0,9 % Ca O enthält, einem Teilaufschluß bei einer Höchsttemperatur von 115° C unterworfen, bis 30% der Holzsubstanz herausgelöst sind. Die Hackschnitzel werden nach der Kochung grob defibriert und anschließend in drei Stufen gebleicht. In der ersten Stufe werden 8% Chlor in Form von Chlorwasser, in der zweiten Stufe 3% Natronlauge bei 60° C, in der dritten Stufe 10% Chlor in Form von Hypochlorit bei 40° C angewandt. Durch Zugabe von Natronlauge stellt man in der dritten Stufe einen p_H-Wert von 10 ein. Nach der Bleiche beträgt der Weißgrad 85 % G E. Der Stoff wird nunmehr vollends in Einzelfasern zerlegt.

Beispiel 9

22 t weißgeschältes Buchenholz in Hackschnitzelfo'rm werden bei einer Höchsttemperatur von 118° C mit einer Kochsäure von 4% SO₂ und 0,9% CaO einem Teilaufschluß unterworfen. Die Ausbeute nach der Kochung beträgt 67°/». Sodann wird das Kochgut durch eine quetschende Behandlung in einem Walzwerk grob defibriert, anschließend mit 9% Chlor chloriert, mit 3 % Natronlauge bei 60° C 1 Stunde extrahiert und dann mit 5% Chlor als Hypochlorit unter Zusatz von 2% Natronlauge fertig gebleicht. Der Weißgrad beträgt dann 88,5% GE. Der ge- ' bleichte Stoff wird sodann vollständig in Einzelfasern zerlegt.

Beispiel 10

17 t Fichtenholz werden mit einer Sulfitkochsäure von 5 %' S O₂ und 1 % Ca O einem chemischen Teilaufschluß unterworfen, wobei 30% der Holzsubstanz herausgelöst werden. Nach einer groben Vorzerfaserung, bei der mehr als die Hälfte des Materials

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in Form von Faserbündeln anfällt, wird über ein 1-mm-Lochsieb sortiert. Der Sortierrückstand von 7% wird vor den Pulper zurückgeführt. Der Gutstoff wird mit 15% Chlor in Form von Natriumhypochlorit unter Zugabe von Natronlauge bei 40° C in einer Stufe gebleicht. Der Weißgrad des Stoffs beträgt 70% GE. Nach der Bleiche wird der Stoff in einer Scheibenmühle in Einzelfasern zerlegt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von gebleichtem Halbzellstoff aus cellulosehaltigen! Rohmaterial, wie Holz, Einjahrespflanzen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial zunächst einem chemischen Teilaufschluß unterworfen, darauf gebleicht und schließlich mechanisch zerfasert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Teilaufschluß mit einer sauren Sulfitlösung durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleiche in alkalischem Medium durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem chemischen Teilaufschluß und der Bleiche eine mechanische Vorzerfaserung stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohstoff nach einem chemischen Teilaufschluß, der nur so weit durchgeführt wird, daß nur ein Teil der den mechanischen Zusammenhalt der Pflanzenzellen bewirkenden Substanzen, wie Lignin, Hemicellulose, Pektine, herausgelöst wird, die Cellulose jedoch praktisch nicht angegriffen wird, zunächst unter solchen Bedingungen vorzerfasert wird, daß ein eine noch überwiegende Menge von Faserbündeln enthaltender Faserbrei anfällt, worauf, gegebenenfalls nach einer Wäsche, der Faserbrei von einem Teil der Flüssigkeit befreit, mit den etwa erforderlichen Chemikalien, beispielsweise Stabilisatoren, bei Peroxyd als Bleichmittel z. B. mit bis zu 10%, vorzugsweise 2 bis 4%, gelösten Silikates, bezogen auf absolut trockenen Faserstoff sowie mit bis zu 2,5, vorzugsweise 0,125 bis 2,5 Grammäquivalenten je kg des absolut trockenen Faserstoffs eines in alkalischem Medium wirksamen Bleichmittels, wie Wasserstoffperoxyd, Hypochlorit, Salzen von Persäuren u. dgl., zweckmäßig in Gegenwart von 0,5 bis 10% Alkalihydroxyd, bezogen auf absolut trockenen Faserstoff, versetzt und nach ausreichender Einwirkung des angewendeten Oxydationsmittels in einer Zerfaserungsvorrichtung, wie z. B. Scheibenmühle, Kegelstoffmühle, Kollergang u. dgl., mechanisch zerteilt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 404 506;
schweizerische Patentschrift Nr. 290 905;
österreichische Patentschrift Nr. 175 782;
französische Patentschrift Nr. 1 033 615 ;
Das Papier, Jahrg. 1951, S. L86 u. L87.

© 809 577/240 7.58