DE150353C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Um Zellstoff aus Alfa für die Papierfabrikation zu gewinnen, wird die genannte Pflanze gewöhnlich in der Wärme im Autoklaven mit oder ohne Druck behandelt, und zwar in Gegenwart von kaustischer Soda; die Alfa ist ein verhältnismäßig teueres Rohmaterial, einmal wegen der beim Ausreißen der Blätter notwendigen Handarbeit und der Transportkosten, und das andere Mal wegen

ίο der geringen Ausbeute, denn diese beträgt ungefähr nur 46 Prozent an verwertbaren Fasern. Um bedeutende Mengen von Zellstoff aus Alfa auszuführen, soll nach vorliegendem Verfahren die Alfa an Ort und Stelle, und zwar mit den alleinigen Hilfsmitteln, über die man am Orte der Gewinnung verfügt, behandelt werden, wodurch ein viel billigerer Stoff als sonst erzeugt wird. Nach diesem Verfahren werden tatsächlich die Kosten des Transportes für die 54 Prozent der in der Alfa enthaltenen wertlosen Stoffe erspart; man arbeitet ferner nicht mehr in der Wärme, wendet keine kaustische Soda mehr an und das Verfahren erlaubt nicht nur die Zellulosefasern, sondern auch die umhüllenden Zellen zu gewinnen, wodurch eine beträchtliche Erhöhung der Ausbeute erzielt wird. Bei der Umsetzung des Verfahrens in die Praxis ist man in der Lage, nicht nur einen Stoff zur Fabrikation von Luxuspapieren, sondern auch einen billigen Stoff, der für die landläufigen Papiere bestimmt ist, herzustellen.

Bevor in die Einzelheiten der Operationen eingetreten werden soll und um das Folgende besser verständlich zu machen, soll zunächst die mittlere Zusammensetzung der Alfa angegeben werden. Man bemerkt in den-Rinderfasern Fasergefäßbündel, die im ganzen Inneren des Blattes verteilt sind; anstatt daß die Zwischenräume mit Parenchym durchsetzt sind, enthalten sie eine kompakte Masse von feinen, festen, seidenartigen und weichen Fasern von 1,5 mm Länge und 0,012 mm Durchmesser. Chemisch sind die Elemente, die gewöhnlich aus Pektozellulose gemischt mit Lignozellulose bestehen, folgende:

Zellulose 45,8o

Fette, Wachse, Öle .. 2,62
wässeriger Extrakt. .. 9,81

Gallertsubstanzen .... 29,3

Wasser 8,80

Asche . . 3,67

Gesamt 100,00.

Die Alfa aus Spanien ist ein wenig reicher an Zellulose (48,25) und immer der Alfa aus Afrika überlegen.

Die Behandlung der Alfa muß in zwei wohlunterschiedene Operationen getrennt werden, nämlich in die mechanische und die chemische Behandlung.

Durch eine vorbereitende Operation wird die Alfa zunächst zerrieben, um die Blätter in der Längsrichtung zu öffnen und um so den verschiedenen Flüssigkeiten ein leichtes Eindringen zu gestatten. Hierzu bedient man

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sich eines Mahlwerks, das aus zwei gerippten Quetschwalzen besteht, die durch auf den Zapfen angebrachte Federn in Berührung gehalten werden; die Alfa wird gleichzeitig einem Luftstrom ausgesetzt, der durch einen Ventilator erzeugt wird, um den größten Teil des Staubes wegzublasen.

Nachdem diese vorbereitende Behandlung beendigt ist, bringt man das Material in große

ίο Behälter aus Holz, Mauerwerk usw., wo man sie soviel als möglich zusammendrückt; ein Behälter von io cbm genügt, um eine Tonne Alfa zu behandeln. Man füllt den Behälter mit Wasser beliebiger Art, sei es Brack-(halb salziges) oder magnesiahaltiges Wasser, erforderlichenfalls Meerwasser, und man besäet es mit einer Kultur einer besonderen schwefelhaltigen Bakterienart, die man hauptsächlich aus der Alfa gewinnt; die Temperatur darf hierbei nicht unter 18⁰C. betragen. Das hier wirksame Ferment ist noch nicht wissenschaftlich untersucht, auch noch nicht definiert worden.

Der Erfinder gewinnt es aus der Alfa von Spanien, die in Wasser gerottet wird, worauf nach einigen Tagen die Gelatineröhrchen mit der Rottflüssigkeit besäet werden. Es bilden sich zahlreiche Kolonien; die Bakterien dieser Kolonien werden mit dem Mikroskop untersucht und man erkennt eine, die die Gestalt von sehr kurzen, an den Enden abgerundeten Stäbchen besitzt, deren Kolonien eine weißgräuliche Farbe besitzen. Dieses Ferment wird in gesalzener peptonisierter Nährbouillon isoliert und im Gärschrank bei 35 ° kultiviert.

Wenn eine bakterienhaltige Nährflüssigkeit

hergestellt werden soll, füllt man ein Gefäß mit Salzwasser, vorzugsweise Meerwasser und besäet es mit einigen Tropfen der oben genannten peptonisierten Salznährbouillon; das Ferment vermehrt sich sehr rasch und nach 48 Stunden ist die Lösung genug mit Bakterien beladen, um damit die Alfahaufen begießen bezw. die Behälter, in denen man die Alfa augeschichtet hat, versehen zu können.

Die Wirkung dieser Bakterie besteht darin,

daß sie alle Stoffe, die nicht aus Zellulose bestehen und die nur teilweise gelöst sind, in Lösung bringt. Nach 24 Stunden ist die Reaktion in voller Tätigkeit und es entsteht eine starke Entwicklung von Schwefelwasserstoff.

Die Reaktion ist ungefähr am elften Tage beendet, dann entfernt man das Wasser soviel als möglich und ersetzt es durch klares Kalkwasser, welches mit Kochsalz oder einem anderen analogen, leicht kristallisierenden Salz gesättigt ist; wenn man Meerwasser zur Verfugung hat, genügt es, mit diesem das Kalkwasser herzustellen. Der Kalk bildet mit den Gallertsubstanzen unlösliche Verbindungen, namentlich Kalkpektat, das leicht im Wasser in Suspension bleibt, so daß es leicht durch Dekantation abgeschieden werden kann. Das Kochsalz wirkt mechanisch und lockert und zerteilt, wenn es beim Trocknen auskristallisiert, die Fasern; diese zweite Behandlung mit Kalkwasser dauert angefähr vier Tage.

Diese Behandlungsλveise kann auch in folgender abgeänderter Weise vor sich gehe'n.

Man veranlaßt die Gärung der Alfa in Haufen; zu diesem Zweck schichtet man die gemahlene Alfa in mehr oder weniger große Haufen auf einem geeigneten Boden auf und begießt sie ein- oder zweimal pro Tag mit einer mit der Kultur versetzten Nährbouillon, die besonders und mit geeigneten Bakterien hergestellt ist. Man sammelt die von dem Haufen abfließenden Wässer und fügt sie der die Kultur enthaltenden Nährbouillon zu, solange sie nicht zu sehr mit durch die Arbeit dieser Bakterien löslich gemachten Gallertstoffen beladen ist.

Während der Gärung erhöht sich die Temperatur der Haufen stufenweise und kann 51⁰C. erreichen; diese Gärung in Haufen dauert im Mittel elf bis vierzehn Tage, je nach der Temperatur.

Wenn diese Gärung beendet ist, d. h. wenn die pektinsauren Stoffe größtenteils durch Auflösung entfernt sind, begießt man die Haufen mit Kalkwasser, wie es bereits oben beschrieben ist, oder auch mit einer schwachen Lösung von Natriumkarbonat, in welchem Falle aus der noch nicht angegriffenen Pektinsäure Natriumpektate gebildet werden; weiter löst dieses Karbonat den bindenden Stoff auf, der die umhüllenden Zellen vereinigt und erleichtert den Zerfall der Faser.

Wenn es sich darum handelt, schöne Papiere herzustellen, kann die Waschung mit Soda unter Erhitzen ausgeführt werden. Die Sodawaschwasser werden gesammelt und das Karbonat wird durch Glühen wiedergewonnen.

Wenn es möglich ist, ist es vorteilhaft, die mechanische Behandlung gleich in den ersten Monaten, die der Ernte der Alfa folgen, vorzunehmen, denn zu dieser Zeit sind die Blätter weniger hart.

Die chemisch behandelte Alfa wird ausgebreitet und an freier Luft nach Art des Getreides getrocknet, in Ballen gepreßt und dann zu den Papierfabriken befördert; sie kann in diesem Zustande sehr lange lagern, ohne merklich angegriffen zu werden. Wenn man über geeignete Mittel verfügt, kann man die Alfa übrigens an Ort und Stelle als Halbstoff in Pappenform bringen, auch in der gewöhnlichen Weise bleichen.

Der in Frage kommende Bazillus besitzt, wie schon erwähnt, die Form von an den

Enden abgerundeten, länglichen Stäbchen von 1,5 μ X 4,5 ju; er ist durchsichtig, färbt sich gut mit Anilinfarben und scheint keine schwingungsfähigen Härchen zu besitzen, obgleich er sehr lebhafte Bewegungen ausführt; er vermehrt sich mit großer Schnelligkeit, namentlich in Mineralsalze enthaltendem Wasser und ganz besonders in Meerwasser, besonders bei einer Temperatur von 35 bis 38⁰. Er verlängert sich sehr in Meerwasser und paßt sich schlecht einer zu großen Azidität, wie zu großen Alkalität an; jedoch sind die Grenzen, wo seine Entwicklung aufhört, noch nicht bestimmt.

Man kultiviert ihn auf mit Mineralsalzen versetzter, peptonisierter Gelatine und bringt ihn hier in die Behälter; das Alter des Bazillus übt einen großen Einfluß aus; eine junge in die Alfabehälter mit Meerwasser gebrachte Kultur bietet eine lebhafte Entwicklung in 12 Stunden dar.

Der Bazillus pflanzt sich rasch auf Kartoffel fort und zieht vor allem eine unter Aufkochen hergestellte Abkochung von AIfablättern vor.

Claims (2)

Paten t-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Zellstoff aus Alfa oder ähnlichen Pflanzen für die Papierfabrikation, dadurch gekennzeichnet, daß man eine besondere, aus gerotteter Alfa erzeugte Bakterienart bei mindestens i8° C. auf die vorher mechanisch zerkleinerte, in Behältern unter Wasser befindliche Alfa einwirken läßt, worauf nach vollendeter Gärung das Wasser durch klares, eventuell mit Kochsalz gesättigtes Kalkwasser ersetzt, der gebildete, in der Flüssigkeit schwebende, die Pektinverbindungen enthaltende Niederschlag durch Dekantation entfernt und die Faser weiterhin ausgewaschen wird.

2. Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alfa in Haufen bringt, die man mit der die Bakterienkultur enthaltenden Nährbouillon und nach vollendeter Gärung mit einer alkalischen Lösung übergießt.