DE1064333B - Verfahren zur Erzeugung von Papierstoff durch halbchemischen Aufschluss von Holz - Google Patents

Description

-FP,

ESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

kl 55 b 1/20

INTERNAT. KL. D 21 C

PATENTAMT

S 53372 IVa/55 b

AJNMELDETAG: 4.MAI1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT· 2 7. A U G U S T 1 9 5 9

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papierstoffen durch halbchemischen Aufschluß von Holz in neutral oder sauer reagierenden Aufschlußlösungen.

Bei einem bekannten, halbchemischen Verfahren erhält man den Aufschlußbrei, indem die lignin- und zellulosehaltigen Ausgangsstoffe einer chemischen Entkrustung unterworfen werden, die schwächer ist, als sie zur Herstellung von Aufschlüssen bei vollchemischem Verfahren erforderlich ist. Diese Behänd- lung wird durch eine mechanische Zerfaserung vervollständigt. Die so erhaltenen Aufschlüsse weisen zwar gute Papiereigenschaften auf, haben aber durch eine dunkle Färbung nur einen begrenzten Anwendungsbereich. Bisher war man nicht in der Lage, die diesem Verfahren anhaftenden Mängel auf einfache, d. h. wenig Zeit raubende und wenig kostspielige Art zu beheben, sondern dieser Nachteil des sonst wirtschaftlich günstigeren Verfahrens wurde einfach in Kauf genommen.

Ziel der Erfindung ist, dem halbchemischen Aufschluß von Holz in neutral oder sauer reagierenden Aufschlußlösungen einen größeren Anwendungsbereich zu schaffen. Um die dunkle Färbung des Produktes zu vermeiden, d. h. um einen möglichst hohen Weißgehalt zu erzielen, wird das Holz vor dem mechanischen Aufschluß in einer ein Dithionit enthaltenden Lösung mit neutraler oder saurer Reaktion gekocht.

Die Anwendung von Dithionit zur Erzielung eines hohen Weißgehaltes des Endproduktes ist bekannt, jedoch glaubte bisher die Fachwelt, daß Dithionit ausschließlich in alkalischer Umgebung dieses vorteilhafte Endergebnis erzielt. Weiterhin ist es bekannt, sogenannte Halbzellstoffe nach' dem Sulfitverfahren aufzuschließen.

Die gemäß der Erfindung zu verwendende Dithionitmenge hängt von der Natur des zu verarbeitenden lignin- und zellulosehaltigen Ausgangsgutes ab. Gute Resultate erzielt man mit einem Anteil von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Dithionit, bezogen auf die trocken eingesetzte Menge an lignin- und zellulosehaltigem Ausgangsgut.

Bei einem bekannten Verfahren, das einen vollchemischen Aufschluß von Holz in einer sauren Lö- sung von Bisulfit ^einhaltet, wird ebenfalls bereits eine geringe Menge Dithionit verwendet. Abgesehen davon, daß es sich bei diesem Verfahren um ein sogenanntes vollchemisches_Verfahren handelt, d. h. also ein Verfahren, bei welchem ein wesentlich höherer Energieaufwand und erheblich größere Mengen chemischer Reaktionsmittel erforderlich sind, als sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt werden, wird bei dem bekannten vollchemischen Verfahren zur Erzeugung

von Papierstoff durch halbchemischen

Aufschluß von Holz

Anmelder:

Societe Anonyme des Manufactures

des Glaces et Produits Chimiques

de Saint-Gobain, Chauny & Cirey,

Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,

Herne (Westf.), Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 4. Mai 1956

M. Robert Peteri, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Verfahren nur eine sehr geringe Menge Dithionit verwendet, nämlich 0,015 bis 0,03 Gewichtsprozent, bezüglich der eingesetzten trockenen Substanz. Demgegenüber liegt die Dosis des Dithionits bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um das 17-bis 170fache höher, so daß ein Vergleich dieser beiden Verfahren nicht möglich ist.

Der Kochvorgang findet in einem Temperaturbereich von 110 bis 15O⁰C statt, wobei im allgemeinen die Temperatur bei etwa 130° C Hegt.

Vorzugsweise wird bei diesen Temperaturen in an sich bekannter Weise ein teilweise, beispielsweise mittels Formaldehyd oder komplexen Verbindungen, wie Chelat, Polyphosphat, Tripolyphosphat und Pyrophosphat, stabilisiertes Dithionit \^rerwendet.

Durch das gemäß der Erfindung durchgeführte Kochen mit Dithionit wird eine Verfärbung des Ausgangsgutes weitgehendst vermieden. Wegen ihrer ausgeprägt reduzierenden Eigenschaften vermindern die Dithionite die Oxydation des Zuckers und anderer organischer Stoffe, die beim Aufschluß des pflanzlichen Materials anfallen, oder zerstören diese unmittelbar bei ihrer Bildung, so daß sich Produkte mit einem hohen Weißgchalt ergeben.

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Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das teilweise stabilisierte Dithioiiit in Gegenwart eines geringprozentigen Anteils eines Salzes verwendet, das eine sulfitierende Wirkung ausübt und hierdurch eine schwach saure Reaktion hervorruft, wodurch die entkrustende und bleichende Wirkung des Dithionits noch verstärkt wird.

Hierfür wird entweder ein Bisulfit oder

fotoelektrischer Zelle und WATTREN-Blaufilter 49 zeigten ein Reflektionsverniögen von 34%.

eine

Beispiel 2

2 kg 85°/oig trockener Pappelhobelspäne werden mit einer Natriumdithionit, .NTatfiumbisulnt und Formaldehyd enthaltenden Lauge in einem aus nicht oxydierbarem Stahl hergestellten Autoklav behandelt. Die zu Beginn des Verfahrens ■ eingesetzte 7,35 1 Lauge Mischung von Bi- und Monosulfit oder eine Mischung io enthält 2 Gewichtsprozent Natriumdithionit, 4 Gevon Bisulfit und Soda verwendet, wobei das letztere wichtsprozent Natriumbisulfit; 0,7 Gewichtsprozent

Formaldehyd, bezogen auf das trockene Holz.

Die stufenweise Steigerung der Temperatur bis auf 130° C wird in IV2 Std. durchgeführt und diese Temperatur für die Dauer von 5Va Std. gehalten.

Anschließend wird wie im Beispiel 1 verfahren. Der gewonnene Stoff hat rosacremartige Farbe, und daraus gebildete Standard-Probebhätter hatten ein durch eine fotoelektrische Zelle mit WATTREN-Blaufilter 49 ge

Salz in Anteilen zugesetzt wird, die unterhalb der stöchiometrischen Verhältnisse nach der Reaktion

NaHSO₄+Na₂C O₃ = Na₂ S O₃+Na H C O₃

liegen.

Diese Mischung ist in den oben gekennzeichneten Anteilen von besonderer Bedeutung, da sie als Puffer eine leichtsaure Reaktion der Aufschlußlösung schafft.

Zu Beginn des Verfahrens darf der Säuregrad der 20 messenes Reflektionsverniögen von 51%. Kochlauge nicht zu hoch sein, um eine Verfärbung p> · · t <?

des Aufschlusses durch Hydrolyse bestimmter ent- "

krusteter Produkte zu verhindern. Der p_H-Wert zu In einem nicht oxydierbaren Autoklav gemäß Bei-

Beginn des Verfahrens hängt von der Natur des Aus- spiel 1 werden 2 kg 80% trockener Birkenhobelspäne gaiigsstoffes ab und liegt im allgemeinen in der Größen- 25 mit 6,8 1 Lauge gekocht, die 4~Gewichtsprozent Ordnung von p_H 6. Mit einem niedrigen p_n-Wert kann Natriumdithionit, 1 Gewichtsprozent Formaldehyd, zwar eine schnellere Wirkung erzielt werden, jedoch 8 Gewichtsprozent Natriumbisulfit, 3 Gewichtsprozent wirkt sich dies nachteilig auf die Entfärbung des Soda, bezogen auf das trockene Holz, enthält. Stoffes aus. ν Die stufenweise Steigerung auf eine Temperatur

Das Verfahren ist auf alle Holzsorten, d. h. sowohl 30 von 140° C wird in IV4 Std. durchgeführt und diese Harz- wie Laubhölzer, anwendbar. Es führt zu klaren, Temperatur während 6V2 Std. aufrechterhalten. Anvorteilhafte Papierqualitäten aufweisenden Aufschlüs- schließend wird wie im Beispiel 1 verfahren. Der gesen, die ohne spätere Bleiche verwendet werden können. wonnene Stoff ist cremefarbig, und das durch foto-Auf alle Fälle wird ein homogener und besser elektrische Zellen mit WATTREN-Blaufilter 49 gedurchgekochter Aufschluß erzielt, so daß unter Um- 35 messene Reflexionsvermögen eines Blattes beträgt ständen später notwendige Bleichen wesentlich er- 52%.
leichtert werden und sich eine Einsparung chemischer
Reagenzien gegenüber den bisher bekannten Verfahren
ergibt.

Im folgenden sollen einige Ausführungsbeispiele, auf die das erfindungsgemäße Verfahren aber keineswegs begrenzt ist, erläutert werden.

Claims (3)

Patentansprüche: Beispiel 1 In einen aus nicht oxydierbarem Stahl bestehenden Autoklav werden 3 kg 70%ig trockener Kiefernhobelspäne (pinus sylvestris) und 8,5 1 einer Lauge mit 3 Gewichtsprozent Natriumdithionit sowie mit 1 Gewichtsprozent Formaldehyd, bezogen auf das trockene Holz, eingesetzt. Bei geschlossenem Autoklav wird in IV2 Std. die Temperatur auf 130° C erhöht und während 5Vs Std. aufrechterhalten. Unter Herabsetzung des Drucks wird der Autoklav geöffnet und das Gut in eine Wanne entleert, bis zum Klarbleiben mit reinem Wasser gewaschen, hierauf in die Zerfaserungsvorrichtung gegeben, aus der es dann gesiebt abgezogen wird. Der Aufschlußbrei, aus dem Standard-Probeblätter gebildet werden, hat eine beige Farbe. Untersuchungen des Reflektionsvermögens dieser Blätter gegenüber frisch hergestelltem Magnesiumoxyd im Reflektometer mit

1. Verfahren zur Erzeugung von Papierstoff durch halbchemischen Aufschluß von Holz in neutral oder sauer reagierenden Aufschlußlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz vor dem mechanischen Aufschluß in einer ein Dithionit enthaltenden Lösung gekocht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dithionitlösung Natriumbisulfit, gegebenenfalls in Mischung mit Natriumsulfit, zur Einstellung einer schwachsauren Reaktion zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den Zusatz von Bisulfit und Soda zur Dithionitlösung.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 912 169, 942 553; USA.-Patentschrift Nr. 1451125;

Das Papier, 8. Jahrgang, 1954, S. 128 und 129 (Arbeit von Jay me und Wörner);

Chemisches Centralblatt, Jg. 1953, S. 149 (Referat über eine Arbeit von Jay me und Wörner).

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